DE4018365C2 - Verfahren zum Herstellen von Blechformteilen aus einem Rohr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Blechformteilen aus einem Rohr gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein nach dem Verfahren hergestelltes Blechformteil nach Patentanspruch 5.

Blechformteile werden üblicherweise durch Tiefziehen hergestellt. Beim Tiefziehen bestehen jedoch gewisse Einschränkungen. So ist es beispielsweise nicht möglich, Hinterschneidungen herzustellen. Die Ziehtiefe ist ebenfalls begrenzt. Das durch Tiefziehen hergestellte Formteil erhält eine innere Spannung, die zu einem elastischen Rückfedern des Blechteils führen.

Im Kraftfahrzeugbau tritt das Problem auf, daß für Auspuffkrümmer häufig Rohre hergestellt werden müssen, die kompliziert gebogen und gekrümmt verlaufen. Diese Rohre sind immer häufiger doppelwandig. In den Zwischen­ raum wird Dämpfungsmaterial eingesetzt. Daher können die Rohre nicht aus Vollmaterial hergestellt werden, sondern müssen aus zwei Halbschalen hergestellt werden, die dann nach Zusammensetzen miteinander verschweißt werden. Die Herstellmöglichkeit durch Tiefziehen macht bestimmte Formen unmöglich.

Zur Verformung von geschlossenen Rohren ist das Innen­ hochdruckumformen bekannt. Hierbei wird ein Rohr in eine geteilte Form eingelegt und von der Innenseite mit hohem Druck beaufschlagt. Gleichzeitig kann je nach gewünsch­ tem Ergebnis das Rohr auch beidseitig gestaucht werden. Auf diese Weise lassen sich ohne Innenform Rohre unterschiedlicher Außenform herstellen.

Dieser Stand der Technik ist bekannt aus:
DE-Z: Industrieanzeiger, Nr. 20, 9.3.1984, 106. Jg. Seiten 16 bis 17, sowie aus
DE-Z: Bänder, Bleche, Rohre 6-1986, Seiten 117 bis 120.

Bei den bekannten Verfahren geht es nur darum, Rohre selbst herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglich­ keit zur Herstellung von Blechformteilen zu schaffen, die im Ergebnis spannungsfrei sind und Formen aufweisen können, wie sie durch Tiefziehen nicht hergestellt werden können, sowie ein entsprechendes Blechformteil bereitzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren nach den Merkmalen im Patentanspruch 1 vor. Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4.

Das Blechformteil wird also so hergestellt, daß ein Rohr durch Innenhochdruckformen so verformt wird, daß es die Form dieser Halbschale aufweist. Nach Entnehmen des verformten Rohrs wird dieses durch zwei Schnitte zerschnitten, so daß das Formteil übrig bleibt. Es hat sich überra­ schender Weise herausgestellt, daß ein derart durch Aufschneiden eines verformten Rohres hergestelltes Blechformteil spannungsfrei ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das umgeformte Rohr längs einer von der Trennungslinie der Form verschiedenen Linie zerschnitten wird. Beim Tiefziehen ist dies ja nicht möglich, da die Trennlinie des hergestellten Teils dem Werkzeug entspricht. Bei dem durch Innenhochdruckverformen herstellten Rohr kann jedoch die Schnittlinie beliebig gewählt werden. Es ist daher auch möglich, hinterschnittene Formteile herzu­ stellen, was die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung wesentlich erweitert.

Die Erfindung schlägt vor, die Schnittlinie auf beiden Seiten des Rohres unterschiedlich zu legen. Es braucht also die Schnittlinie nicht etwa in einer Ebene zu liegen, sondern sie kann unterschiedlich geführt sein. Dadurch können auch mehrfach gebogene Halbschalen als Formteile hergestellt werden.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, das umgeformte Rohr mit Hilfe eines Lasers zu zerschneiden. Bei diesem ist die Energie so stark konzentriert, daß auch bei kleinen Rohren nur eine Wand des Rohres an der Stelle zerschnitten wird, wo der Laser geführt wird.

Die Erfindung schlägt ebenfalls ein Blechformteil nach den Merkmalen gemäß Anspruch 5 vor. Dieses Blechformteil hat den großen Vorteil, daß es spannungsfrei ist. In gewissen Grenzen läßt sich auch die Wandstärke beeinflussen, wobei insbesondere auch dafür gesorgt sein kann, daß die Wandstärke auch bei komplizierten Formen überall gleich ist. Die Maßhaltigkeit ist ebenfalls sehr gut.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Teilrohr eines Auspuffkrümmers;

Fig. 2 eine Ansicht des Rohres von oben in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch das Rohr der Fig. 2 etwa einer Längslinie III-III und

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Form zur Herstellung eines Rohres

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte doppelwandige aus je zwei Halbschalen hergestellte Krümmerteil ist ein Beispiel für eine Form, die sich durch Tiefziehen nicht herstellen läßt, die aber für einen bestimmten Kraft­ fahrzeugtyp gewünscht wird.

Das Rohr 1 enthält an seinem einen Ende einen Flansch 2, mit dem es an einem Motorblock angeschraubt werden kann. Von diesem Flansch 2 aus erstreckt es sich in einer aus Fig. 2 hervorgehenden gekrümmten Form nach unten, siehe Fig. 1. Wie der in Fig. 3 dargestellte Querschnitt zeigt, ist das Rohr aus einer Außenwand 3 und einer Innenwand 4 aufgebaut. Zwischen beiden Wänden 3, 4 ist ein Zwischenraum 5 gebildet, der mit Hilfe eines Isoliermaterials ausgefüllt wird. Links in Fig. 3 ist eine Öffnung 6 zu sehen, in die ein weiterführendes Rohr eingeschoben wird.

Sowohl die Außenwand 3 als auch die Innenwand 4 besteht aus zwei Halbschalen, die aus Fig. 3 jedoch nicht hervorgehen, da der Querschnitt der Fig. 3 durch nur jeweils eine Halbschale gelegt ist, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Die Verbindung der beiden äußeren Halbschalen erfolgt durch einen Überlappungsstoß 7, der in Fig. 1 zu erkennen ist.

Fig. 4 zeigt nun stark vereinfacht die Möglichkeit zur Herstellung zweier Halbschalen zur Bildung eines zusammengesetzten Rohres. Die Fig. 4 stellt einen Querschnitt durch eine Form 8 dar, die längs einer Trennungsfläche 9 getrennt ist. Die Trennungsfläche 9 ist im dargestellten Beispiel zwar eine Ebene, jedoch ist dies nicht erforderlich, da selbstverständlich die Trennungsfläche auch anders gelegt sein kann.

Die Form läßt eine Höhlung 10 frei, in die ein Rohr eingelegt und verformt werden soll. Im dargestellten Beispiel wird der Querschnitt der Höhlung 10 von zwei halbrunden Abschnitten 11 und zwei die halbrunden Abschnitte 11 verbindenden geraden Abschnitten 12 mit je einer Stufe gebildet. Die geraden Abschnitte 12 enthalten mittig je eine Stufe. Die Versetzung nach außen entspricht der Dicke des verwendeten Blechs.

In die in Fig. 4 dargestellte Form 8 wird ein mög­ licherweise schon oval geformtes Rohr eingelegt. Das Rohr wird dann beispielsweise mit Wasser gefüllt und mit hohem Innendruck beaufschlagt. Da der Druck auf der Wand des Rohres überall senkrecht steht, erfolgt eine gleichmäßige Verformung des Rohres, das sich an die Innenwand der Höhlung 10 anlegt. Je nach Verfahren kann während des Verformens auch das Rohr axial beaufschlagt werden.

Nach Fertigung ist ein verformtes Rohr mit einem Querschnitt entstanden, das dem Querschnitt der Höhlung 10 entspricht. Anschließend wird das Rohr auf beiden Seiten längs einer Linie 13 mit Hilfe eines Lasers aufgeschnitten, die im Bereich der Stufe in und dem gradlinigen Abschnitt 12 liegt. Aufgrund der Formhaltig­ keit und Spannungsfreiheit der erzeugten Halbschalen können diese dann so ineinander geschoben werden, daß die geradlinigen Abschnitte einen Überlappungsstoß bilden. Hier können sie dann miteinander verschweißt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von Blechformteilen aus einem Rohr durch Innenhochdruckverformen, dadurch gekennzeich­ net, dass nach dem Innenhochdruckverformen des Rohres in einer geteilten Form (8) das verformte Rohr aus der Form (8) entnommen wird und längs einer Linie (13) zerschnit­ ten wird, so dass sich mindestens ein spannungsfreies Blechformteil ergibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verformte Rohr längs einer von der Trennungslinie (9) der Form (8) verschiedenen Linie (13) zerschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Schnittlinie (13) des Rohrs an beiden Seiten des verformten Rohrs unterschiedlich gelegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das verformte Rohr mit Hilfe eines Lasers zerschnitten wird.

5. Blechformteil, hergestellt durch Innenhochdruckverformen aus einem Rohr, dadurch gekennzeichnet, dass das nach dem Innenhochdruckumformen des Rohrs in einer geteilten Form (8) aus dieser entnommene Rohr längs einer Linie (13) zerschnitten ist.