DE1602580C3 - Form für die Hochenergieumformung mittels eines hydraulischen Druckstoffes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Preßform zum Hochenergieumformen mittels hydraulischer Druckstöße für rohrförmige oder ähnliche Werkstücke, die mindestens aus einer den Forminnenraum bildenden mehrteiligen Innenform und einer die Innenform während des Verformens umschließenden Außenform besteht und zwischen der Innenform und der Außenform Kammern aufweist, in denen die Innenform zur Verringerung ihrer radialen Aufweitung während des Verformens mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird.

Beim Verformen mit hydraulischem Druckstoß wird das Vorwerkstück durch den von der Werkstückinnenseite wirksamen Druckstoß nach außen expandiert und verformt, so daß es die Form der Innenkontur des Formraumes annimmt Sobald das Werkstück in Berührung mit der Form kommt, wirkt der Druck auch auf die Form und sucht die Form nach außen zu öffnen. Die Form wird meistens zweiteilig je nach der Kontur des Werkstückes ausgebildet, um ein leichtes Einlegen und Herausnehmen des Werkstückes zu gewährleisten. Demzufolge besteht die Gefahr, daß die Form durch den Druckstoß nach außen aufgeweitet wird und Fehler auftreten, d.h. das Werkstück zu groß oder nicht formengetreu wird. Eine herkömmliche Form muß daher eine große Wandstärke besitzen und mittels einer stabilen Konstruktion abgestützt sein, um eine Bewegung der Form zu verhindern.

Aus der deutschen Patentschrift 1 22 972 ist zwar eine Preßform bekannt, die aus mehreren, warm aufeinander gezogenen Zylindern besteht, zwischen denen sich wahlweise ein mit dem Forminnenraum kommunizierender Hohlraum befindet, dessen beim Pressen in radialer Richtung mit Druck beaufschlagte Fläche kleiner als die in radialer Richtung mit Druck beaufschlagte Fläche des Forminnenraums ist. Dadurch wird aber lediglich die durch das Warmaufziehen auf den den Forminnenraum umschließenden Zylinder aufgebrachte Vorspannung während des Pressens durch den in dem Hohlraum auftretenden Druck verstärkt und die Bruchgrenze des den Forminnenraum umschließenden Zylinders erhöht. . .·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dehnen des den Forminnenraum umschließenden Formteiles zu verhindern, um allen Formstücken ein vorbestimmtes, gleiches Maß zu geben.

Um dies zu erreichen, werden erfindungsgemäß die Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.

Dadurch wird die Innenform von außen stets mit Druck beaufschlagt, daß sie sich nicht aufweitet und demzufolge maßhaltige und formgerechte Werkstücke entstehen, obgleich die Wandstärken der Innen- und Außenform wesentlich kleiner als bei herkömmlichen Formen sein können. Die Abstützung der Innenform erfolgt dabei selbsttätig geregelt.

Fertigungstechnisch besonders günstig ist eine Ausbildung der Preßform nach Anspruch 2.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fi g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Form zum Verformen von rohrförmigen Vorwerkstücken mittels eines hydraulischen Druckstoßes,

F i g. 2 eine Seitenansicht der in F i g. 1 dargestellten Form,

Fig.3 und 4 zwei Darstellungen der hydraulischen. Abstützung der Innenform in dem Stadium, in dem die äußere Form noch nicht abgehoben ist (Fi g. 3), und nach dem Abheben der äußeren Form (Fig. 4).

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 4 besteht die erfindungsgemäße Form aus einer inneren Form 1, einer äußeren Form 2, Kammern 3, einem Formraum 4, dem zu verformenden Vorwerkstück 5, einem Werkstückhalter 6, wobei auf der Innenseite der inneren Form 1 der Formraum 4 und das Vorwerkstück 5 gegenüberliegen, während der Werkstückhalter 6 mittels einer Dichtung 8 in eine Seite des Vorwerkstükkes 5 eingesetzt ist. Eine Rohrleitung 7, die mit einer hydraulischen Druckquelle (nicht dargestellt) in Verbindung steht, ragt in die andere Seite des Vorwerkstückes 5 hinein und ist mittels einer Packung 9 abgedichtet, während an der Außenseite der Innenform eine Leitung 13 mündet, die ebenfalls mit der (nicht dargestellten) hydraulischen Druckquelle in Verbindung steht, wobei die Packungen 10,11 den zwischen der Innenform 1 und der Außenform 2 liegenden Ringraum 3, in den die Leitung 13 mündet, abdichten. Eine durch die Außenform 2, den Werkstückhalter 6 und die Innenform 1 führende Belüftungsbohrung 14 mündet im Formraum 4, wo a denjenigen Teil der Außenseite der Innenform 1 kennzeichnet, der der Kammer 3 gegenüberliegt.

Erfindungsgemäß können nun eine Innenform 1 und eine Außenform 2 mit verhältnismäßig geringer Wandstärke verwendet werden. Um zu verhindern, daß die Innenform 1 nach außen aufgeweitet wird, ist es erforderlich, daß der Gesamtdruck Ia · R, mit dem die Innenform von ihrer Außenseite her nach innen gedrückt wird, größer ist als der Druck 2 π RLP, der die Innenform als Druckstoß nach außen drückt. In der vorstehenden Formel bezeichnet R den Innenradius des Vorwerkstückes 5 und L die Länge des frei liegenden

Teils des Vorwerkstückes 5, auf dem der Druckstoß von der Innenseite her zur Wirkung kommt, P den hydraulischen Druckstoß, wobei, insbesondere wenn die Außenform 2 abgehoben wird, Ia gemäß der Darstellung in Fig.4 größer wird. Wenn die Außenform 2 nicht bewegt wird, ist nämlich

2a = a\ + ai + ai + ... (vgl. F i g. 3).

Beim Abheben der Außenform dagegen ist
Ia'= a\ + b\ + ai + bi + az + fa...(vgl. Fig.4).

Demzufolge wird die Innenform 1 beim Ansteigen des Druckmitteldruckes durch die Vergrößerung der auf die Innenform stützend wirkenden druckbeaufschlagten Flächen mehr und mehr nach innen gedrückt, was einer automatischen Regelung gleichkommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Preßform zum Hochenergieumformen mittels hydraulischer Druckstöße für rohrförmige oder ähnliche Werkstücke, wobei die Preßform mindestens aus einer den Forminnenraum bildenden mehrteiligen Innenform und einer die Innenform während des Verformungsvorganges umschließenden Außenform besteht und sich zwischen der Innenform und der Außenform Kammern befinden, in denen die Innenform zur Verringerung ihrer radialen Aufweitung während des Verformungsganges mit Durckflüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (3) über die Leitung (13) und die die Druckstöße in das Werkstück (5) lenkende Leitung (7) an eine gemeinsame Druckquelle angeschlossen sind und sich die Außenform (2) unter der Einwirkung der Druckflüssigkeit von der Innenform (1) unter Vergrößerung der druckbeaufschlagten Außenflächen der Innenform abheben kann.

2. Preßform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (3) aus Ausnehmungen an der Innenfläche der die Innenform (1) umschließenden Außenform (2) bestehen und die Außenform (2) zwischen den Ausnehmungen an der Außenfläche der Innenform (1) anliegt, bis der zunehmende Druckmitteldruck die Außenform (2) von der Innenform (1) abhebt.