DE102009008137A1

DE102009008137A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Innendruck-Umformen eines Hohlkörpers aus Metall

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Publication number: DE102009008137A1
Application number: DE102009008137A
Authority: DE
Original assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Current assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: DE102009008137B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Innendruck-Umformen eines Hohlkörpers aus Metall. Bei dem Verfahren wird ein metallisches Werkstück partiell in einem umzuformenden Bereich erhitzt. Anschließend wird es in eine aus zwei Schalen gebildeten Werkzeugform eingelegt, die mindestens einen an die Geometrie des Rohlings angepassten zylindrischen Abschnitt sowie eine Umformkavität aufweist. Danach wird das Werkstück an mindestens einer Stirnseite innerhalb der Werkzeugform von einem Druckstempel beaufschlagt, durch den ein heißes Gas unter Druck in dem Innenraum des Werkstücks eingeführt wird. Bei dem Verfahren ist ferner vorgesehen, dass das Werkstück unter einem Innendruck, der kleiner ist als der für eine Umformung benötigte Umformdruck, durch eine Zustellbewegung des Druckstempels gestaucht wird, um Material in den Bereich der Umformkavität zu verlagern. Außerdem wird bei dem Verfahren der Innendruck anschließend erhöht und das Werkstück unter einem Umformdruck von mehr als 200 bar in der Kavität formgebend aufgeweitet. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Innendruck-Umformen eines Hohlkörpers aus Metall.
Eine Vorrichtung zum Umformen eines metallischen Hohlkörpers unter erhöhtem Innendruck ist aus DE 10 2004 013 872 B4 bekannt. Dort ist vorgesehen, dass das Werkstück in einem umzuformenden Bereich vorerhitzt und in eine beheizbare Werkzeugform eingesetzt wird. Das Werkstück wird über einen Gaseinlass mit einem Innendruck beaufschlagt, wobei sich das vorgewärmte Material des Werkstücks an die Form einer Umformkavität anschmiegt und seine gewünschte Form erhält. Durch die Formänderung bedarf es zur Vermeidung einer Materialschwächung oder eines Bruchs einer Materialnachführung. Diese wird dadurch gewährleistet, dass das Werkstück während der Umformung seitlich aus der Werkzeugform herausragt, sodass es außerhalb der Werkzeugform erfasst und während des Umformprozesses durch eine auf das überstehende freie Ende wirkende Stellbewegung nachgeführt werden kann. Die aus der Werkzeugform herausragenden Werkstückteile stellen jedoch ein Sicherheitsrisiko dar. Da bei Umformverfahren der eingangs beschriebenen Art mit hohen Temperaturen und zugleich hohen Drücken gearbeitet wird, besteht die Gefahr, dass die aus der Werkzeugform vorstehenden Werkstückabschnitte ausbeulen oder sogar reißen.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zum Umformen eines Hohlkörpers anzugeben, wobei die Temperaturführung in dem Umformwerkzeug verbessert und zugleich das Sicherheitsrisiko des Verfahrens minimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein metallisches Werkstück partiell in einem umzuformenden Bereich erhitzt. Anschließend wird das Werkstück in eine aus zwei Schalen gebildete Werkzeugform eingelegt, die mindestens einen an die Geometrie des Rohlings angepassten zylindrischen Abschnitt sowie eine Umformkavität aufweist. Danach wird das Werkstück an mindestens einer Stirnseite innerhalb der Werkzeugform von einem Druckstempel beaufschlagt, durch den ein heißes Gas unter Druck in den Innenraum des Werkstücks geführt wird. Das Werkstück wird erfindungsgemäß unter einem Innendruck, der kleiner ist als der für eine Umformung benötigte Umformdruck, durch eine Zustellbewegung des Druckstempels gestaucht, um Material in den Bereich der Umformkavität zu verlagern. Der Innendruck wird anschließend erhöht und das Werkstück wird unter einem Umformdruck von mehr als 200 bar in der Umformkavität formgebend aufgeweitet.
Der im Vergleich zum Umformdruck geringere Innendruck beim Nachschieben des Werkstücks und die auf den umzuformenden Bereich beschränkte, partielle Erhitzung des Werkstücks bewirken in ihrer Kombination einen im Vergleich zum Stand der Technik besseren und gut steuerbaren Materialfluss in der Werkzeugform.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ragen beim Umformprozess keine Werkstückteile aus dem Werkzeug heraus. Das Werkstück ist in der Werkzeugform gekapselt. Somit bewirkt die erfindungsgemäße Anordnung der Druckstempel einen Sicherheitsgewinn bei der Durchführung des Verfahrens. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Werkzeugform ferner deutlich weniger erwärmt, wodurch ihr Verschleiß reduziert wird. Des Weiteren wird auch durch den vergleichsweise geringen Druck beim Nachschieben des Materials das Werkzeug weniger stark beansprucht, sodass eine lange Standzeit des Werkzeugs erreicht werden kann. Der Gasdruck, der während einer Zustellbewegung des Druckstempels im Innern des Werkstücks herrscht, sollte geringer als 50 bar sein.
Zur Innendruck-Umformung wird vorzugsweise ein inertes Gas oder Luft verwendet.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Werkstück an beiden Stirnseiten von Druckstempeln beaufschlagt wird, die in zylindrischen Abschnitten der Werkzeugform Zustellbewegungen ausführen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Bewegung beider Druckstempel aneinander gekoppelt ist, sodass die Zustellbewegungen gleichmäßig ablaufen. Durch die Verwendung von zwei Druckstempeln wird das Verfahren insgesamt beschleunigt, es können somit auch komplizierte Formteile mit einem vergleichsweise hohen Umformgrad zügig bearbeitet werden. Zur Formung komplexer Werkstückgeometrien kann auch die Verwendung von mehr als zwei Druckstempeln vorgesehen sein.
Zur Umformung eines Werkstücks aus Stahl wird vorzugsweise ein Gas mit einer Temperatur von 800 bis 1.000°C verwendet. Somit wird der Stahl, der einen vergleichsweise hohen Schmelzpunkt aufweist, in dem Umformwerkzeug genügend erhitzt, sodass er durch die Beaufschlagung mit einem Innendruck oberhalb von 200 bar an die Umformkavität angeformt werden kann.
Zur Umformung eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird erfindungsgemäß ein Gas mit einer Temperatur von maximal 600°C eingesetzt. Aufgrund des niedrigeren Schmelzpunktes von Aluminium bzw. Legierungen, die überwiegend Aluminium beinhalten, ist eine niedrigere Gastemperatur ausreichend.
Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Werkstück innerhalb der Werkzeugform partiell durch Induktion erhitzt wird. Auf diese Weise stehen für eine günstige Temperaturführung zur Durchführung des Verfahrens drei unterschiedliche Heizmodi zur Verfügung: Das Werkstück wird zunächst außerhalb der Werkzeugform vorgeheizt. Innerhalb der Werkzeugform kann das Werkstück zusätzlich durch Induktion, welche auf bestimmte Werkstückbereiche beschränkt ist und zeitgleich mit der Umformung ablaufen kann, auf eine erhöhte Temperatur gebracht werden. Die endgültige Umformtemperatur erhält das Werkstück dann durch das Einleiten des entsprechend erhitzten Gases, wobei die Erwärmung durch das Gas sich auf das gesamte Werkstück auswirkt und nicht auf die umzuformenden Abschnitte des Werkstücks beschränkt ist. Die Gasbeheizung gleicht die Temperaturunterschiede im Werkstück etwas an und korrigiert zu grolle Temperaturgradienten. Die Verwendung eines heißen Gases stabilisiert den Materialfluss beim Stauchen und während der sich anschließenden Umformung. Es kann zweckmäßig sein, die Umformtemperatur des Werkstücks durch die Induktionsheizung und/oder durch eine Temperaturregelung des Heißgases zu steuern.
Das Werkstück wird vorzugsweise bei einem Innendruck von weniger als 50 bar gestaucht. Durch diesen im Vergleich zum Umformdruck geringeren Innendruck wird die Reibung des Hohlkörpers in der Werkzeugform reduziert. Somit bewirkt der geringere Innendruck beim Stauchen des Werkstücks einen besseren Materialfluss. Außerdem wird das Umformwerkzeug durch den verminderten Innendruck beim Stauchen des Werkstücks weniger stark durch Verschleiß beansprucht.
Vorteilhafterweise wird das Werkstück bei einem Umformdruck von 250 bis 500 bar formgebend aufgeweitet, wobei die Werkzeugform auf eine Temperatur von weniger als 350°C temperiert wird. Diese im Vergleich zum Werkstück geringe Temperatur führt zu einem geringeren Verschleiß der Werkzeugform. Es kann vorgesehen sein, die Werkzeugform mit einer Kühlung auszurüsten. Die Kühlung kann etwa mit Wasser betrieben werden. Somit ist es möglich, auch bei vergleichsweise hohen Umformtemperaturen, die bei der Umformung von Stählen im Bereich von 1.000°C liegen können, die Werkzeugform auf einer deutlich niedrigeren Temperatur im Bereich von 350°C oder weniger zu halten.
Zweckmäßig wird der in die Werkzeugform eingeführte Abschnitt des Druckstempels und/oder der Bereich der Werkzeugform, in den der Druckstempel eingeführt wird, gekühlt.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung weist eine aus zwei Schalen bestehende Werkzeugform mit mindestens einem zylindrischen Abschnitt sowie einer Umformkavität auf. Außerdem umfasst die Vorrichtung mindestens einen Druckstempel, der in dem zylindrischen Abschnitt der Form axial verstellbar angeordnet ist und einen hülsenförmigen Abschnitt mit einer Ringschulter zur Anlage an der Stirnfläche eines umzuformenden Werkstückes sowie eine Spanneinrichtung mit einer Gasdurchlassöffnung aufweist. Die Spanneinrichtung umfasst einen axial verstellbaren Dorn sowie eine an Kegelflächen des Dorns anliegende Spannzange, die durch eine axiale Stellbewegung des Dorns auf eine zylindrische Innenfläche des Werkstücks wirkt und das Werkstück gegen den hülsenförmigen Abschnitt des Druckstempels drückt und infolge dessen eine Abdichtung zwischen dem Druckstempel und dem Werkstück bewirkt.
Der das Werkstück bildende metallische Hohlkörper wird nach einer partiellen Erhitzung in den zylindrischen Abschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingelegt, so dass ein Teil des Werkstücks durch die Umformkavität verläuft. In eine endseitige Öffnung des Werkstücks wird ein Druckstempel eingesetzt, und die Werkzeugform wird verschlossen. Durch die Gasdurchlassöffnung des Druckstempels wird heißes Gas ins Innere des metallischen Hohlkörpers eingeleitet. Durch den Druck des eingelassenen Gases schmiegt sich das Werkstück an die Umformkavität an. Dabei ist ein Nachführen des Werkstückmaterials insofern erforderlich, als das Material infolge der Umformung durch den Volumenzuwachs im Bereich der Umformkavität geschwächt wird. Eine Vermeidung dieser Materialschwächung erfolgt durch die Wirkung des Druckstempels, der stirnseitig an dem Werkstück anliegt. Ein Entweichen des unter Überdruck stehenden Gases, das über die Gasdurchlassöffnung ins Innere des Hohlkörpers geleitet wird, wird durch die Wirkung der Spanneinrichtung vermieden. Die Abdichtung des Hohlkörpers ist insbesondere daher wichtig, da zum Umformen des Werkstücks innenseitig ein heißes Gas unter hohem Druck steht. Wesentlich dabei ist auch, dass die Dichtwirkung bei der erforderlichen Nachführung des Werkstücks zur Vermeidung einer Materialschwächung während des Umformvorgangs aufrechterhalten wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Spannzange rückseitig federnd an dem Druckstempel abgestützt ist. Infolge einer Zugbewegung des Dorns erfasst die Spannzange die Innenfläche des Werkstückes und zieht das Werkstück gegen die Ringschulter des Druckstempels, so dass das Werkstück und die Ringschulter des Druckstempels gasdicht gegeneinander verspannt sind. Für den Bewegungsablauf ist vorteilhaft, wenn die dem Werkstück zugeordnete Kontaktfläche der Spannzange eine zahnförmige Profilierung aufweist. Für die federnde Abstützung der Spannzange kann eine Druckfeder verwendet werden, die in einer Ausnehmung des Druckstempels zwischen der Spannzange und dem Druckstempel angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lehre liegt der von der Spannzange beaufschlagte Zylinderabschnitt des Werkstückes umfangsseitig an der Innenfläche der zylindrischen Hülse des Druckstempels an, wobei die umfangsseitigen Flächen durch eine Aufweitung der Spannzange gegeneinander druckdicht verspannbar sind. Die umfangsseitige Abdichtung und die zuvor beschriebene Abdichtung zwischen dem Werkstück und eine Ringschulter des Druckstempels sind einzeln oder auch in Kombination anwendbar.
Die Werkzeugform kann eine Induktionsheizung zur partiellen Erwärmung des umzuformenden Werkstücks aufweisen. Durch die Induktionsheizung wird das Werkstück berührungslos erwärmt, wobei die Erwärmung lediglich im Bereich der Umformkavität stattfindet. Eine solche berührungslose Heizung bietet den Vorteil, dass die Werkzeugform selbst nicht erhitzt wird. Eine Erwärmung der Werkzeugform erfolgt lediglich durch Wärmetransport von dem erhitzten Werkstück. Um eine störende Erwärmung der Werkzeugform zu vermeiden bzw. zu reduzieren mag eine zusätzliche Kühlung der Werkzeugform zweckmäßig sein. Diese kann beispielsweise in Gestalt einer Wasserkühlung vorgesehen sein. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Temperatur der Werkzeugform auf einem konstanten, vergleichsweise niedrigen Niveau verbleibt. Ein konstant geringes Temperaturniveau der Werkzeugform bewirkt einen geringeren Verschleiß und geringerer Materialermüdung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Werkzeugform eine Einrichtung zum Kühlen auf, die den Anschlussbereich zwischen Werkstück und Druckstempel während der Umformung kühlt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die Figuren zeigen schematisch:
1 einen Längsschnitt durch eine Werkzeugform mit eingespanntem Werkstückrohling,
2 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ebenfalls im Längsschnitt.
In 1 ist ein horizontaler Schnitt durch eine Werkzeugform 1, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Innendruck-Umformen eines Hohlkörpers aus Metall eingesetzt wird, dargestellt. Dort ist zu sehen, dass ein metallisches Werkstück 2 in der aus zwei Schalen 3 gebildeten Werkzeugform 1 eingelegt ist. Die bereits geschlossene Werkzeugform 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 4 sowie eine Umformkavität 5 auf. Durch einen Druckstempel 8 wird heißes Gas unter Druck in den Innenraum des Werkstücks 2 eingeführt, das zuvor in seinem umzuformenden Bereich partiell erhitzt wurde. Als heißes Gas kann ein Inertgas oder Luft verwendet werden. Zur Umformung eines Werkstückes aus Stahl ist vorzugsweise ein Gas mit einer Temperatur von 800 bis 1000°C zur Umformung eingesetzt. Bei Werkstoffen mit einem niedrigeren Schmelzpunkt wie etwa Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bedarf es niedrigerer Temperaturen von maximal 600°C zur Umformung des Werkstücks 2. Zur Vermeidung einer Materialermüdung der Werkzeugform 1 ist es zweckmäßig, dass die Form 1 auf eine Temperatur von weniger als 350°C temperiert wird. Dies wird zum einen durch die Erwärmung des Werkstücks 2 über das eingeleitete Gas erreicht und kann zum anderen zusätzlich durch eine Kühlung, die an oder in der Werkzeugform 1 vorgesehen ist, unterstützt werden.
Das Werkstück 2 wird an seiner Stirnseite innerhalb der Werkzeugform von dem Druckstempel 8 beaufschlagt. Der Druckstempel 8 weist einen hülsenförmigen Abschnitt 9 mit einer Ringschulter 7 zur Anlage an der Stirnfläche des umzuformenden Werkstückes 2 sowie eine innerhalb des hülsenförmigen Abschnitts angeordnete Spanneinrichtung 10 mit einer Gasdurchlassöffnung 11 auf. Die Spanneinrichtung 10 umfasst einen axial verstellbaren Dorn 12 und eine an einer Kegelfläche des Dorns 12 anliegende Spannzange 13, welche durch eine axiale Stellbewegung des Dorns 12 auf eine zylindrische Innenfläche des Werkstücks 2 wirkt und das Werkstück 2 gegen den hülsenförmigen Abschnitt 9 drückt, so dass eine druckfeste Abdichtung zwischen dem Druckstempel 8 und dem Werkstück 2 resultiert.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spannzange 13 federnd an dem Druckstempel 8 abgestützt. Die Abstützung erfolgt mittels einer Druckfeder 14 z. B. in Form eines Tellerfederpakets, die in einer Ausnehmung des Druckstempels 8 zwischen der Spannzange 13 und dem Druckstempel 8 angeordnet ist. Mit einer Zugbewegung des Dorns 12 wird die Spannzange 13 an den Enden ihrer Funktionselemente aufgeweitet, erfasst dabei die Innenfläche des Werkstücks 2 und zieht das Werkstück 2 gegen die Ringschulter 7 des Druckstempels 8, so dass das Werkstück 2 und die Ringschulter 7 des Druckstempels 8 druckdicht gegeneinander verspannt sind. Zur Verbesserung der Kraftübertragung ist an der dem Werkstück 2 zugeordneten Kontaktfläche der Spannzange 13 eine zahnförmige Profilierung 15 vorgesehen.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt der von der Spannzange 13 beaufschlagte Zylinderabschnitt des Werkstücks 2 umfangsseitig an der Innenfläche des hülsenförmigen Abschnitts 9 des Druckstempels 8 an. Durch eine Aufweitung der Spannzange 13 sind die umfangsseitigen Flächen gegeneinander druckdicht verspannbar.
Der 1 und der 2 ist zu entnehmen, dass die Werkzeugform 1 jeweils eine Einrichtung 16 zum Kühlen aufweist, die den Anschlussbereich zwischen Werkstück 2 und Druckstempel 8 während der Umformung kühlt. Ferner kann in der Werkzeugform 1 eine nicht dargestellte Induktionsheizung zur partiellen Erwärmung des umzuformenden Werkstückes 2 vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004013872 B4 [0002]

Claims

Verfahren zum Innendruck-Umformen eines Hohlkörpers aus Metall, wobei ein metallisches Werkstück (2) partiell in einem umzuformenden Bereich (6) erhitzt wird, anschließend in eine aus zwei Schalen (3) gebildete Werkzeugform (1), die mindestens einen an die Geometrie des Rohlings (2) angepassten zylindrischen Abschnitt (4) sowie eine Umformkavität (5) aufweist, eingelegt wird und danach an mindestens einer Stirnseite innerhalb der Werkzeugform (1) von einem Druckstempel (8) beaufschlagt wird, durch den ein heißes Gas unter Druck in den Innenraum des Werkstücks (2) eingeführt wird, wobei das Werkstück (2) unter einem Innendruck, der kleiner ist als der für eine Umformung benötigte Umformdruck, durch eine Zustellbewegung des Druckstempels (8) gestaucht wird, um Material in den Bereich der Umformkavität (5) zu verlagern, und wobei der Innendruck anschließend erhöht und das Werkstück (2) unter einem Umformdruck von mehr als 200 bar in der Umformkavität (5) formgebend aufgeweitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Innendruck-Umformung ein inertes Gas oder Luft verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) an beiden Stirnseiten von Druckstempeln beaufschlagt wird, die in zylindrischen Abschnitten (4) der Werkzeugform (1) Zustellbewegungen ausführen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umformung eines Werkstücks (2) aus Stahl ein Gas mit einer Temperatur von 800 bis 1000°C verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Umformung eines Werkstücks (2) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ein Gas mit einer Temperatur von maximal 600°C verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) innerhalb der Werkzeugform (1) partiell durch Induktion erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) bei einem Innendruck von weniger als 50 bar gestaucht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (2) bei einem Umformdruck von 250 bis 500 bar formgebend aufgeweitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugform (1) auf eine Temperatur von weniger als 350°C temperiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Werkzeugform (1) eingeführte Abschnitt des Druckstempels (8) und/oder der Bereich der Werkzeugform, in den der Druckstempel eingeführt wird, gekühlt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einer aus zwei Schalen (3) bestehenden Werkzeugform (1), die mindestens einen zylindrischen Abschnitt (4) sowie eine Umformkavität (5) aufweist, und mindestens einem Druckstempel (8), der in dem zylindrischen Abschnitt (4) der Werkzeugform (1) axial verstellbar angeordnet ist und einen hülsenförmigen Abschnitt (9) mit einer Ringschulter (7) zur Anlage an der Stirnfläche eines umzuformenden Werkstückes (2) sowie eine Spanneinrichtung (10) mit eine Gasdurchlassöffnung (11) aufweist, wobei die Spanneinrichtung (10) einen axial verstellbaren Dorn (12) und eine an Kegelflächen des Dorns (12) anliegende Spannzange (13) aufweist, welche durch eine axiale Stellbewegung des Dorns (12) auf eine zylindrische Innenfläche des Werkstücks (2) wirkt und das Werkstück (2) gegen den hülsenförmigen Abschnitt (9) des Druckstempels (8) drückt und infolge dessen eine Abdichtung zwischen dem Druckstempel (8) und dem Werkstück (2) bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (13) rückseitig federnd an dem Druckstempel (8) abgestützt ist, wobei die Spannzange (13) infolge einer Zugbewegung des Dorns (12) die Innenfläche des Werkstücks (2) erfasst und das Werkstück (2) gegen die Ringschulter (7) des Druckstempels (8) zieht, so dass das Werkstück (2) und die Ringschulter (7) des Druckstempels (8) druckdicht gegeneinander verspannt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Werkstück (2) zugeordnete Kontaktfläche der Spannzange (13) eine zahnförmige Profilierung (15) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannzange (13) in einer Ausnehmung des Druckstempels (8) angeordnet und rückseitig an einer Druckfeder (14) abgestützt ist, die zwischen der Spannzange (13) und dem Druckstempel (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Spannzange (13) beaufschlagte Zylinderabschnitt des Werkstücks (2) umfangsseitig an der Innenfläche des hülsenförmigen Abschnitts (9) des Druckstempels (8) anliegt und dass die umfangsseitigen Flächen durch eine Aufweitung der Spannzange (13) gegeneinander druckdicht verspannbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugform (1) eine Einrichtung (16) zum Kühlen aufweist, die den Anschlussbereich zwischen Werkstück (2) und Druckstempel (8) während der Umformung kühlt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugform (1) eine Induktionsheizung zur partiellen Erwärmung eines umzuformenden Werkstücks aufweist.