DE10326768A1 - Combined internal high pressure forming and injection molding process for production of hybrid metal and plastic components involves hydroforming a sealed, fluid filled preform followed by plastic injection - Google Patents

Combined internal high pressure forming and injection molding process for production of hybrid metal and plastic components involves hydroforming a sealed, fluid filled preform followed by plastic injection Download PDF

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Abstract

A preformed metal component (9) is filled with a non-compressible fluid and closed at both ends. The component is placed in a first cavity (18) of a molding tool (16,16.1,16.2,16.3), subjected to hydroforming and openings (14,15) created for plastic to enter. Tool rearrangement transfers the hydroformed component to a second cavity (20) where plastic is injected to form a hybrid component. During hydroforming, typically with water, pressure is applied to the component(9) according to the principle of hydraulic balance and the component shapes(11,12) are produced by punches which impinge in one or more areas. Hydroforming enlarges the component diameter. Tool(16,16.1,16.2,16.3) rotation is through 180[deg] during transfer of components between cavities(18,20). During injection plastic flows around the component and through the openings(14,15) to ensure positive connection between metal and plastic. Release of fluid may occur after completion of the hybrid component or by suction before the injection stage. All process stages may be realized in horizontally or vertically acting injection machines. Process variations for joining a hydroformed component and a plastic material involve: (a) placing a hydroformed metal component in a molding tool and injecting plastic into a cut-out of the component which is enlarged by the plastic pressure to form an undercut connection; (b) placing a plastic component with a expandable metal component inside it in a tool cavity, then through use of the internal high pressure forming process (IHU) creating a localized enlargement of the metal component diameter against the plastic component; and (c) a preformed metal component is filled with water, sealed at the ends and then reshaped by the IHU process in a molding tool through injection of plastic.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen aus Kunststoff und hydrogeformten Profilen.The invention relates to a Process for the production of hybrid components made of plastic and hydroformed profiles.

Aus WO 01/72495 A1 ist ein Verbundbauteil und ein Verfahren zur dessen Herstellung bekannt geworden. Das Verbundbauteil umfasst einen Hohlprofil-Grundkörper, welcher einen Hohlprofilquerschnitt aufweist. Mindestens ein Kunststoffelement ist mit dem Hohlprofil-Grundkörper fest verbunden, wobei das Kunststoffelement an dem Hoh1profil-Grundkörper angespritzt ist und dessen Verbindung mit dem Hohlprofil-Grundkörper an diskreten Verbindungsstellung durch teilweises oder vollständiges Ummanteln des Hohlprofil-Grundkörpers an mehreren Verbindungsstellen mit dem für das Kunststoffelement angespritzten Kunststoff erfolgt. Gemäß des in dieser Publikation offenbarten Verfahrens zur Herstellung eines Verbundbauteiles sind die Verfahrensschritte zum Innen-Hochdruck-Umformen des Hohlprofilgrundkörpers mit denen des Spritzgießens zum Anspritzen und Ausformen der Kunststoffelemente kombiniert, so dass die Umformung des Hohlprofil-Grundkörpers und das Spritzgießen der Kunststoffelemente auf derselben Spritzgieß-Maschine erfolgen können.Out WO 01/72495 A1 has become known a composite component and a method for its production. The composite component comprises a hollow profile base body which has a hollow profile cross section. At least one plastic element is firmly connected to the hollow profile base body, the plastic element being molded onto the hollow profile base body and its connection to the hollow profile base body at a discrete connection position by partially or completely encasing the hollow profile base body at several connection points with that for the plastic element molded plastic. According to the method for producing a composite component disclosed in this publication, the method steps for the internal high-pressure forming of the hollow profile base body are combined with those of injection molding for molding and molding the plastic elements, so that the forming of the hollow profile base body and the injection molding of the plastic elements on the same injection molding -Machine can be done.

Aus EP 0 370 342 B1 sind Leichtbauteile bekannt geworden, welche aus einem schalenförmigen Grundkörper bestehen, dessen Innenraum Verstärkungsrippen aufweist, welche mit dem Grundkörper fest verbunden sind. In idealer Weise besteht der Grundkörper aus Metall und die Verstärkungsrippen, aus angespritztem, thermoplastischem Kunststoff. Die Verstärkungsrippen sind an diskreten Stellen über Durchbrüche im Grundkörper, durch welche der Kunststoff beim Spritzgießen hindurchfließt, fest mit diesen verbunden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es sehr komplex ist und einen hohen Einsatz in bezug auf die Werkzeuginstandhaltung erfordert.Out EP 0 370 342 B1 lightweight components have become known which consist of a shell-shaped base body, the interior of which has reinforcing ribs which are firmly connected to the base body. The base body is ideally made of metal and the reinforcing ribs are made of molded, thermoplastic plastic. The reinforcing ribs are firmly connected to them at discrete points through openings in the base body through which the plastic flows during injection molding. The disadvantage of this method is that it is very complex and requires a great deal of effort in terms of tool maintenance.

Ein hoher Teil an Ausschussware lässt sich daher häufig nicht vermeiden. Außerdem benötigt man für jede neue Modellvariante bzw. Modelländerung ein neues, zumindest kompliziertes Spritzgusswerkzeug, was die Verfahrensukosten nicht unerheblich verteuert. Eine Serienfertigung ist daher häufig mit unwägbaren Risiken behaftet. Bei erhöhter Belastung besitzen Leichtbauteile zudem gegenüber den vorstehend erwähnten Verbundbauteilen bei gleicher Dimensionierung der Querschnitte und bei vergleichbarem Bauteilgewicht den Nachteil einer geringeren Steifigkeit, insbesondere bei Torsionsbeanspruchung. Ferner weisen sie den Nachteil einer geringeren Energieaufnahmefähigkeit bei schlagartig auftretender Beanspruchung auf. Diese Nachteile werden hauptsächlich durch das Beul- und Knickbestreben schalenförmiger Bleche bei Überschreiten einer kritischen Last verursacht. Das Beul- und Knickbestreben wird verstärkt, wenn bei Belastungserhöhung die hoch beanspruchten Verbindungsstellen zwischen dem schalenförmigen Grundkörper und den Verstärkungsrippen aufbrechen sollten.A high proportion of rejects can therefore be frequently do not avoid. Moreover one needs for every new model variant or model change a new, at least complicated injection molding tool, what the process costs not inconsiderably more expensive. Series production is therefore often included imponderable Risky. With increased Light components also have a load compared to the composite components mentioned above with the same dimensioning of the cross sections and with comparable Component weight has the disadvantage of lower rigidity, in particular with torsional stress. Furthermore, they have the disadvantage of being less Energy capability in the event of sudden stress. These drawbacks will be mainly due to the buckling and buckling efforts of shell-shaped sheets when exceeded a critical load. The tendency to buckle and buckle strengthened when increasing the load the highly stressed joints between the bowl-shaped base body and the reinforcing ribs should break open.

Aus der DE 101 08 898 .1 ist ein Verfahren zur Formung von Antriebskomuponenten bekannt geworden, mit welchem Antriebskomponenten, wie z. B. Aussenverzahnungen an elektrischen Antrieben hergestellt werden. Gemäß dieses Verfahrens sind als Rohlinge vorliegende Bauteile Aussen von einem Formwerkzeug umschlossen und werden durch Innenhochdruck-Umformen verformt. Dabei nimmt die Wandung des Rohlings die Kontur des Formwerkzeuges an. Vor dem abschließenden Ausformen, beispielsweise einer Verzahnung am Aussenumfang eines aus Kunststoffmaterial bestehenden Rohlings, kann am Rohling eine Durchmessererweiterung erzeugt werden. Ferner können innerhalb aus Kunststoff gefertigten Rohlings Bereiche aus Vollmaterial verbleiben, welche Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit des herzustellenden Kunststoffbauteiles nicht unerheblich verbessern.From the DE 101 08 898 .1 has become known a method for forming drive components, with which drive components, such as. B. External gears on electrical drives. According to this method, components present as blanks are enclosed on the outside by a molding tool and are deformed by internal high-pressure forming. The wall of the blank takes on the contour of the molding tool. Before the final shaping, for example a toothing on the outer circumference of a blank consisting of plastic material, an enlargement of the diameter can be generated on the blank. Furthermore, areas made of solid material can remain within the blank made of plastic, which not inconsiderably improve the bending stiffness and torsional stiffness of the plastic component to be produced.

DE 196 17 219 A1 bezieht sich auf eine hohle Welle, insbesondere eine Nockenwelle für eine Verbrennungskraftmaschine. Diese hohle Welle besteht aus mehreren, ineinander liegend angeordneten Rohrkörpern, die in einer Aussenform mit einer der Aussenkontur der Welle entsprechenden Innenkontur durch Anwendung des Innenhochdruck-Umformverfahrens nacheinander aufgeblasen werden. Der äußere Rohrkörper kann aus einem besseren mechanischen Eigenschaften aufweisenden Werkstoff bestehen, während der Innen liegende Rohrkörper aus einem preiswerteren Material beschaffen sein kann. Der innere Hohlraum der hohlen Welle kann mit einem Kunststoffmaterial verfüllt sein. DE 196 17 219 A1 relates to a hollow shaft, in particular a camshaft for an internal combustion engine. This hollow shaft consists of a plurality of tubular bodies arranged one inside the other, which are successively inflated in an outer shape with an inner contour corresponding to the outer contour of the shaft by using the internal high-pressure forming process. The outer tubular body can consist of a material with better mechanical properties, while the inner tubular body can be made of a less expensive material. The inner cavity of the hollow shaft can be filled with a plastic material.

Aus DE 197 24 623 A1 ist eine Gewindespindel bekannt geworden, in welche unter Anwendung des Hydroumformverfahrens Zusatzfunktionen eingebracht werden können. In axiale Richtung sind zumindest auf einer Aussenwandung der Gewindespindel unterschiedliche Strukturen, so z. B. Gewinde mit unterschiedlicher Ganghöhe, seien es Spitz- und/oder Rund- und/oder Trapez- und/oder Rechteckgewinde. Die Strukturen können auch als nahtlose, polygonartige Elemente wie z. B. Rohren und/oder Nocken und/oder Zahnräder ausgeformt sein.Out DE 197 24 623 A1 A threaded spindle has become known, into which additional functions can be introduced using the hydroforming process. In the axial direction, at least on an outer wall of the threaded spindle, different structures, such as. B. threads with different pitch, be it pointed and / or round and / or trapezoidal and / or rectangular thread. The structures can also be used as seamless, polygonal elements such as e.g. B. tubes and / or cams and / or gears.

Einer Kombination aus Hydroformverfahren insbesondere das Innenhochdruckumformverfahren (IHU) und Spritzgießen z. B. zur Fertigung von Stahlbzw. Aluminiumrohren mit Kunststoffbauteilen in einem Bauteil zu fertigen, standen bisher gravierende Nachteile entgegen. Prinzipiell sind zwar die Pressen für das IHU der Profile und große Kunststoffspritzgießmaschinen in ihren für das Umformen relevanten technischen Daten sehr ähnlich, jedoch mussten IHU-Bauteile vor dem Umformen gefettet werden, um die Reibung herabzusetzen. Ein weiterer Nachteil des IHU-Verfahrens besteht darin, dass das komplette Werkzeug mit dem Druckmedium in Kontakt kommt. Das IHU wurde in der Regel auf horizontal orientierten Pressen ausgeführt, während das Spritzgießen im allgemeinen auf vertikal angeordneten Maschinen stattfindet. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass Kunststoffbauteile in der Regel nicht kalt verformt werden können.A combination of hydroforming processes, in particular the hydroforming process (IHU) and injection molding z. B. for the production of steel or. Until now, producing aluminum tubes with plastic components in one component has had serious disadvantages. In principle, the presses for the IHU of the profiles and large plastic injection molding machines are very similar in their technical data relevant for the forming, but the IHU components had to be greased before the forming in order to reduce the friction. Another disadvantage of the IHU process is that the entire tool is in contact with the pressure medium comes. The IHU was usually carried out on horizontally oriented presses, while injection molding generally takes place on vertically arranged machines. Another disadvantage is that plastic components can generally not be cold formed.

Angesichts des skizzierten technischen Probulemes und des aufgezeigten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen anzugeben, welches die Vorteile der funktionsintegrierenden Kunststoffbauteilen mit denen der hydrogeformten Bauteile vereint.Given the outlined technical The invention is based on problematic and the prior art shown the task is based on a method for producing hybrid components specify which of the advantages of function-integrating plastic components with those of the hydroformed components.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 16, 18 und 21 gelöst.According to the invention, this object is achieved by Features of the claims 1, 16, 18 and 21 solved.

Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung lassen sich in einem Arbeitsgang das Verfahren des Hydroumformens metallischer Bauteile und das Spritzgießen aus Kunststoff hergestellter Bauteilkomponenten vereinen, so dass ein Hybridbauteil unter Ausnutzung der Gemeinsamkeiten einer Herstellungseinrichtung für Hydroumformung und einer Spritzgussmaschine für Kunststoffmaterial in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Reibung zwischen dem gemäß des IHU-Verfahrens umgeformten Bauteil und der Wand des Werkzeuges durch eine in das Werkzeug – welches beispielsweise als ein rotierendes Formwerkzeug ausgebildet sein kann – eingelegte Folie herabgesetzt. Damit lässt sich in vorteilhafter Weise das Einfetten eines gemäß des IHU-Verfahrens zu verformenden Bauteiles vermeiden. In das IHU-Umformverfahren begünstigender Weise können vorgeformte Bauteile aus metallischem Material mit einem Druckmedium wie beispielsweise Wasser befällt werden, wonach die Enden des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material verschlossen werden. Dies gestattet die Druckaufbringung auf das vorgeformte metallische Bauteil nach dem Prinzip einer hydraulischen Waage, so dass je nach Einfahrbereich vom beim Hydroumformverfahren eingesetzten Stempeln die zu formende Kontur des vorgeformten Bauteiles im IHU-Prozess erreicht wird. Gleichzeitig mit im Rahmen des IHU-Formens vorgeformten Bauteilen aus metallischem Material können bei der Ausformung der Kontur des zu erzeugenden Hybridbauteiles Durchbrüche erzeugt werden, welche einen Formschluss zwischen dem vorgeformten Bauteile aus metallischem Material und dem nach dem Hydroumformen eingespruitzten Kunststoffmaterial erlauben. Nach Abschluss des Hydro-Umformens des vorgeformten metallischen Bauteils innerhalb des Werkzeuges wird dieses derart bewegt, dass das in seine Kontur ausgeformte metallische Bauteil in einer Spritzgießkavität positioniert wird.Leave with the solution proposed according to the invention the process of hydroforming metallic in one operation Components and injection molding combine component components made of plastic so that a hybrid component using the similarities of a manufacturing facility for hydroforming and an injection molding machine for Plastic material can be produced in one operation. According to the method according to the invention the friction between the component formed according to the hydroforming process and the Wall of the tool through one in the tool - which, for example, as a rotating mold can be formed - inserted Foil reduced. With that leaves greasing in an advantageous manner according to the IHU method Avoid the component to be deformed. Preformed can favor the IHU forming process Components made of metallic material with a pressure medium such as Water infested be, after which the ends of the preformed component made of metallic material be closed. This allows pressure to be applied to the preformed metallic component according to the principle of a hydraulic Scales, so that depending on the entry area from the hydroforming process used stamps the contour of the preformed component to be formed is achieved in the IHU process. At the same time as part of the IHU molding preformed components made of metallic material can the shape of the contour of the hybrid component to be produced generates breakthroughs be a positive fit between the preformed components made of metallic material and the one injected after hydroforming Allow plastic material. After the hydroforming has been completed of the preformed metallic component inside the tool it is moved in such a way that the contour is formed metallic component is positioned in an injection molding cavity.

Durch das in die zweite Kavität des Formwerkzeuges eingespritzte Kunststoffmaterial wird das hydroumgeformte Bauteil aus metallischem Material entsprechend der Lage der Kunststoffeinspritzöffnungen mit Kunststoffmaterial umspritzt. Das den Hohlraum des hydroumgeformten Bauteiles aus metallischem Material enthaltene Druckmedium begünstigt in vorteilhafter Weise das Erkalten des Kunststoffmaterials im Formwerkzeug, während gleichzeitig in der im Formwerkzeug ausgebildeten ersten Kavität das nächste vorgeformte Bauteil aus metallischem Material umgeformt wird.Through that in the second cavity of the mold injected plastic material becomes the hydroformed component made of metallic material according to the position of the plastic injection openings encapsulated with plastic material. That the hydroformed cavity Component made of metallic material favors in advantageously the cooling of the plastic material in the mold, while at the same time the next preformed in the first cavity formed in the mold Component is formed from metallic material.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren lässt sich sowohl auf horizontal als auch auf vertikal wirksamen Pressen, d. h. Spritzgießmaschinen durchführen. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lässt sich vermeiden, hydrogeformte Bauteile vor dem Umformen zu fetten. Ferner wird vermieden, dass beim Hydroumformen das komplette Werkzeug mit dem Druckmedium, welches gemäß des endungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens im Inneren des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material aufgenommen ist, in Kontakt tritt.The method proposed according to the invention let yourself on both horizontal and vertical presses, d. H. injection molding machines carry out. With the proposed according to the invention Procedure leaves avoid greasing hydroformed components before forming. It is also avoided that the complete tool during hydroforming with the pressure medium, which is proposed in accordance with the invention Process inside the preformed metallic component Material is picked up, comes into contact.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 17 lässt sich eine Verbindung zwischen einem hydroumgeformten Bauteil und Kunststoffmaterial herstellen, wobei das hydrogeformte Bauteil in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt wird und die erwärmte Kunststoffschmelze in eine zuvor in das hydrogeformte Bauteil eingebrachte Ausnehmung eingespritzt wird. Aufgrund des eintretenden Kunststoffmaterials, welches mit einem höheren Einspritzdruck zugeführt wird, weitet sich die weichere Komponente auf, so dass sich eine Hinterschneidung einstellt, die für eine feste und dauerhafte Verbindung des hydrogeformten Bauteiles aus metallischem Material mit dem Kunststoffmaterial sorgt.With the solution according to the invention according to claim 17 leaves a connection between a hydroformed component and Manufacture plastic material, the hydroformed component in an injection mold is inserted and the heated plastic melt injected into a recess previously made in the hydroformed component becomes. Due to the entering plastic material, which with a higher one Injection pressure supplied the softer component expands so that a Undercut that sets for a firm and lasting Connection of the hydroformed component made of metallic material with the plastic material.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung gemäß Anspruch 19 wird eine Verbindung eines Kunststoffbauteiles mit einem dieses durchdringenden aufweitbaren Bauteil aus metallischem Material erreicht, bei der das in dünner Wandstärke ausgebildete gemäß des IHU-Verfahrens aufweitbare Bauteil nach Einlegen in das Formwerkzeug und Beaufschlagung mit einem Innenhocuhdruck eine radiale Aufweitung erfährt, so dass sich seine Mantelfläche an die Innenseite eines das aufweitbare Bauteil umgebenden Kunststoffbauteiles anschmiegt. Durch Herbeiführung einer gezielten örtlichen Aufweitung des aufweitbaren Bauteils aus metallischem Material gemäß des IHU-Verfahrens wird ein Festsitz zwischen dem Kunststoffbauteil und dem dieses durchsetzenden aufweitbaren metallischen Bauteil erreicht.With the solution according to the invention according to claim 19 is a connection of a plastic component with one of these penetrating expandable component made of metallic material, where that in thin Wall thickness trained according to the IHU procedure expandable component after insertion into the mold and loading undergoes a radial expansion with an internal high pressure, so that its outer surface to the inside of a plastic component surrounding the expandable component snugly. By induction a targeted local Expansion of the expandable component made of metallic material in accordance with the IHU process Firm fit between the plastic component and the expandable that penetrates it metallic component reached.

In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung eines Hybridbauteiles gemäß Anspruch 1 werden die Verfahrensschritte des Hydroumformens des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material, bei der die Kontur des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material geformt wird sowie das Einspritzen von Kunststoffmaterial in eine zweite Kavität am Formwerkzeug getaktet durchgeführt, so dass pro Arbeitstakt ein mittels des IHU-Verfahrens vorgeformtes Bauteil aus metallischem Material und ein fertiges Hybridbauteil hergestellt werden können. Der Positionswechsel des Formwerkzeuges zur Durchführung des Spritzgießprozesses nach dem IHU-Prozess wird durch Schwenken des Formwerkzeuges um eine Rotationsachse erreicht. Da das vorgeformte Bauteil aus metallischem Material in seinem Inneren durch ein Druckmedium befällt ist und seine Enden verschlossen sind, kann während des IHU-Umformens des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material der Druck auf dieses nach dem Prinzip der hydraulischen Waage aufgebracht werden, so dass entsprechend einer Einfahrbewegung von Stempelwerkzeugen in dafür vorgesehene Bereiche eine Aufweitung des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material innerhalb der Kavität des Formwerkzeuges erreicht werden kann. Somit lässt sich die Endkontur des Teiles aus metallischem Material des herzustellenden Hybridbauteiles ausformen.In an advantageous development of the method for producing a hybrid component according to claim 1, the process steps of hydroforming the preformed component from metallic material, in which the contour of the preformed component is formed from metallic material and the injection of plastic material into a second cavity on the molding tool, are carried out clocked, so that one per IHU-Ver driving preformed component made of metallic material and a finished hybrid component can be produced. The change of position of the molding tool for carrying out the injection molding process after the IHU process is achieved by pivoting the molding tool about an axis of rotation. Since the preformed component made of metallic material is affected by a pressure medium inside and its ends are closed, the pressure can be applied to the preformed component made of metallic material during the hydroforming process according to the principle of the hydraulic balance, so that a corresponding Movement of stamping tools into the areas provided for this purpose allows the preformed component made of metallic material to be widened within the cavity of the molding tool. The final contour of the part can thus be formed from metallic material of the hybrid component to be produced.

Das in die erste Kavität, welche für den IHU-Formprozess dient, eingelegte vorgeformte Bauteil aus metallischem Material wird nach dem Schliessen des Formwerkzeuges innerhalb von einem oder mehreren Stempeleinfahrberueichen entsprechend der Einfahrbewegung und des Einfahrdruckes der Stempel umgeformt. Bei der Umformung kann insbesondere eine Durchmesseraufweitung je nach Umformudruck im Rahmen des IHU-Prozesses erreicht werden. Darüber hinaus können während des IHU-Prozesses innerhalb des Formwerkzeuges über einfahrende Lochstempel an ausgewählten Bereichen des zu erzeugenden Hybridbauteiles Durchbrüche oder Löcher oder dergleichen ausgeformt werden, in denen im weiteren Fortgang des Verfahrens das Kunststoffmaterial aufgenommen wird. Auf diese Weise wird beim später erfolgenden Einspritzen des Kunststoffmaterials in die zweite Kavität des Formwerkzeuges erreicht, dass sich zwischen dem hydrogeformten Bauteil und dem einzuspritzenden Kunststoffmaterial eine stabile, beständige formschlüssige Verbindung ausbildet. Durch das im Inneren des hydrogeformten Bauteiles enthaltene Druckmedium, wie z. B. Wasser, kann ein schnelleres Erkalten des temperiert als Kunststoffschmelze zugeführten über einen Spritzgießkopf eingespritzten Kunststoffmaterials erreicht werden, so dass das fertige Hybridbauteil schneller dem Formwerkzeug entnommen werden kann.That in the first cavity, which for the IHU molding process serves, inserted pre-formed component made of metallic material will be within one after the mold is closed or several stamp entry areas according to the entry movement and the entry pressure of the stamps are formed. When forming can in particular widen the diameter depending on the forming pressure can be achieved as part of the IHU process. In addition, during the IHU process inside the mold via retracting Punch on selected Areas of the hybrid component to be produced or openings holes or the like are formed in which in the further progress the process the plastic material is included. In this way will later injecting the plastic material into the second cavity of the mold achieved that between the hydroformed component and the plastic material to be injected a stable, stable positive connection formed. By the contained in the interior of the hydroformed component Print medium, such as. B. water, a faster cooling of the tempered fed as plastic melt via a Spritzgießkopf injected plastic material can be achieved, so that finished hybrid component can be removed faster from the mold.

Fließfähiges Kunststoffmaterial wird in Form einer Kunststoffschmelze derart in die zweite Kavität eingespritzt, dass das Kunststoffmaterial Durchbrüche bzw. Öffnungen, die im Wege des Hydro-Umformprozesses am Bauteil aus metallischem Material erzeugt wurden, durchdringt und sich eine dauerhafte formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem metallischen Teil des Hybridbauteiles einstellt. Durchbrüche und Löcher die im Bauteil aus metallischem Material erzeugt werden können, sind jedoch nicht unbedingt erforderlich.Flowable plastic material injected into the second cavity in the form of a plastic melt, that the plastic material has openings or openings made by means of the hydroforming process were created on the component made of metallic material and establish a permanent positive connection between the Plastic and the metallic part of the hybrid component sets. breakthroughs and holes which can be produced in the component from metallic material, however, are not necessarily required.

Das im Inneren des vorgeformten Bauteiles aufgenommene Druckmedium kann sowohl während des IHU-Prozesses als auch während des sich anschließenden Spritzgießprozesses im vorgeformten Bauteil bzw. hydroausgeformten Bauteil des Hybridbauteiles verbleiben.The one inside the preformed component Print media can be used both during the IHU process as well during the subsequent injection molding in the preformed component or hydroformed component of the hybrid component remain.

Das Befüllen des zu verformenden Bauteiles aus metallischem Material kann im Rahmen der Vorverformung des Bauteiles aus metallischen Material erfolgen. Alternativ könnte das Druckmedium nach Ausformung der Kontur am hydrogeformten Bauteil aus diesem abgesaugt werden, was jedoch den Nachteil einer deutlichen Zykluszeiterhöhung hätte. Ferner ist es möglich, bei Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens auf einer vertikal modifizierten Spritzgießmaschine das Druckmedium nach unten ablaufen zu lassen, ohne dass dieses mit dem Werkzeug in Kontakt tritt. Gemäß der aufgezeigten Erklärungsvarianten des Druckmediums aus dem vorgeformten bzw. hydroausgeformten Bauteil aus metallischem Material wird erreicht, das in einem kombinierten IHU- Spritzgießprozess das Druckmedium nicht mit der Spritzgießkavität, in welcher die Kunststoffschmelze eingespritzt wird, in Kontakt tritt.Filling the component to be deformed metallic material can be part of the pre-deformation of the component made of metallic material. Alternatively, the print medium could be molded the contour of the hydroformed component can be extracted from it, however, which would have the disadvantage of a significant increase in cycle time. Further Is it possible, when performing of the proposed according to the invention Process on a vertically modified injection molding machine to let the print media run down without it comes into contact with the tool. According to the explanations shown of the pressure medium from the preformed or hydroformed component Made of metallic material is achieved in a combined IHU injection molding process the pressure medium does not match the injection molding cavity in which the plastic melt is injected, comes into contact.

In vorteilhafter Weise lassen sich mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren formschlüssige Verbindungen zwischen hydrogeformten einen Hohlraum aufweisenden Körpern aus metallischem Material und aus Kunststoffmaterial erreichen. Die Aufweitung eines ein Kunststoffbauteil durchsetzenden, radial aufweitbaren rohrförmigen Körpers aus metallischem Material ist mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens möglich. Es lässt sich eine partiell und örtlich begrenzte Aufweitung des Mantels eines rohrförmig konfigurierten Körpers erreichen, wobei insbesondere eine gezielte örtliche Aufweitung in weicheren Bereichen des Bauteiles aus metallischem Werkstoff erfolgen kann oder in solchen Bereichen, die hinsichtlich ihrer Wandstärke eine gezielte Schwächung erfahren haben.Can be advantageously with the proposed according to the invention Process positive Connections between hydroformed cavities bodies reach from metallic material and from plastic material. The Expansion of a radially expandable that penetrates a plastic component tubular Body metallic material is by means of the proposed according to the invention Procedure possible. It leaves a partial and local achieve limited expansion of the shell of a tubular body, in particular a targeted local expansion in softer Areas of the component made of metallic material or in areas with a wall thickness targeted weakening have experienced.

Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens eines kombinierten IHU-Spritzgießprozesses lassen sich nahezu ideale Bedingungen für den Spritzgießprozess innerhalb des Formwerkzeuges, welches eine erste Kavität für Hydroumformung und eine zweite Kavität für das Spritzgießen enthält, erreichen. Durch den Einschluss des Druckmediums innerhalb des vorgeformten Bauteiles aus metallischem Material, welches innerhalb des Formwerkzeuges so in die entsprechende Kontur ausgeformt wird, lässt sich die aufwändige und kostenintensive Wasseraufbereitung, die bisher erforderlich war, vermeiden, da sowohl Schmutz als auch Fette und Öle vom Druckmedium ferngehalten werden können, da dieses innerhalb des vorgeformten Bauteils aus metallischem Material vollständig gekapselt ist.Using the proposed method a combined IHU injection molding process can be almost ideal conditions for the injection molding process inside the mold, which is a first cavity for hydroforming and a second cavity for the injection molding contains to reach. By enclosing the print medium within the preformed Component made of metallic material, which is within the mold is shaped into the corresponding contour the elaborate and costly water treatment that was previously required was to be avoided, as dirt as well as fats and oils from the pressure medium can be kept away since this is within the preformed component made of metallic material Completely is encapsulated.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.The invention is described below with reference to the drawing described in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 ein Profil aus metallischem Material in unverformten Zustand, 1 a profile made of metallic material in the undeformed state,

2 ein vorverformtes Profil (Rohling) aus metallischem Material mit Druckmedium befällt und verschlossenen Enden, 2 a pre-shaped profile (blank) made of metallic material filled with pressure medium and closed ends,

3 das verformte Profil aus metallischem Material mit verpruessten Enden in welche Durchdringungen für Kunststoffmaterial eingebracht sind, 3 the deformed profile made of metallic material with pressed ends into which penetrations for plastic material are introduced,

3.1 einen Rohling aus metallischem Material vor dem IHU-Prozess, 3.1 a blank made of metallic material before the IHU process,

3.2 ein Innenhochdruck umgeformtes metallisches Bauteil nach dem IHU-Prozess, 3.2 an internal high pressure formed metal component after the IHU process,

3.3 ein Innenhochdruck umgeformtes Bauteil nach dem Stanzen von Durchbrüchen, 3.3 an internal high pressure formed component after punching openings,

3.4 eine auf das Bauteil aus metallischem Material aufgebrachte reibungsvermindernde Schicht, 3.4 a friction-reducing layer applied to the component made of metallic material,

4 eine bewegbare Formplatte mit einer ersten Kavität und einer zweiten Kavität, 4 a movable mold plate with a first cavity and a second cavity,

4.1–4.6 eine rotierend dargestellte Formplatte mit einer ersten Kavität und einer zweiten Kavität gemäß 4, wobei in der Figurensequenz ein Verfahrensablauf, welcher mittels der Formplatte durchgeführt wird, dargestellt ist, 4.1 - 4.6 a rotating plate shown with a first cavity and a second cavity 4 , a process sequence, which is carried out by means of the mold plate, being shown in the figure sequence,

5 ein umgeformtes metallisches Bauteil mit seitlicher Ausnehmung gemäß einer ersten Verbindungsvariante, 5 a formed metallic component with a lateral recess according to a first connection variant,

6 in das hydrogeformte metallische Bauteil gemäß 5 eingespritztes Kunststoffmaterial unter Ausbildung einer ersten Verbindungsvariante, 6 into the hydroformed metallic component according to 5 injected plastic material to form a first connection variant,

7 das Hybridbauteil im Endzustand mit von Kunststoffmaterial umspritzten Kopf- und Fußbereich, 7 the hybrid component in the final state with the head and foot area overmolded with plastic material,

8 ein Kunststoffbauteil in dessen Hohlraum eingeführtem, unverformten Bauteil aus metallischem Material gemäß einer zweiten Verbindungsvariante, 8th a plastic component in its cavity, undeformed component made of metallic material according to a second connection variant,

9 das Kunststoffbauteil gemäß 8 mit radial aufgeweitetem Bauteil aus metallischem Material zur Erzeugung eines Festsitzes und 9 the plastic component according to 8th with a radially expanded component made of metallic material to create a tight fit and

10 eine perspektivische Darstellung einer Kunststoff-Spritzgieß-Maschine. 10 a perspective view of a plastic injection molding machine.

1 ist ein Profil aus einem metallischen Material oder einer Legierung metallischer Materialien mit dünner Wandstärke zu entnehmen. 1 a profile made of a metallic material or an alloy of metallic materials with a thin wall thickness can be found.

Aus 1 geht ein zu verformendes Bauteil 1 hervor, welches als ein Rohprofil beschaffen sein kann. Das in 1 dargestellte zu verformende Bauteil 1 fasst einen dünnwandigen Bauteilmantel 2, so dass dieses für IHU-Verfahren geeignet ist. Das in 1 dargestellte als Rohprofil beschaffene zu verformende Bauteil 1 umfasst ein erstes offenes Ende 4 und ein zweites offenes Ende 5. Der Bauteilmantel 2 des zu verformenden Bauteils begrenzt einen Hohlraum, der mit einem Druckmedium 6 wie beispielsweise Wasser befällt werden kann.Out 1 a component to be deformed 1 which can be obtained as a raw profile. This in 1 shown component to be deformed 1 holds a thin-walled component jacket 2 , so that this is suitable for IHU processes. This in 1 shown component to be deformed as raw profile 1 includes a first open end 4 and a second open end 5 , The component jacket 2 of the component to be deformed delimits a cavity with a pressure medium 6 such as how water can be infested.

Das in der Darstellung gemäß 2 ist ein vorgeformtes Profil aus metallischem Material wiedergegeben, welches mit einem Druckmedium befällt ist und an beiden Enden verschlossen ist.According to the illustration 2 is a preformed profile made of metallic material, which is filled with a pressure medium and is closed at both ends.

Das in 2 dargestellte, vorgeformte Bauteil 9 aus metallischem Material ist auf mechanischem Wege leicht vorgebogen und aufgrund seiner dünnen Wandstärke für das Innenhochdruckumformverfahren (IHU) geeignet. Nach Befüllung des Hohlraumes 3 des mechanisch vorgeformten Bauteiles 9 wird dieses an seinen Enden verschlossen, so dass sich ein erstes verschlossenes Ende 7 und ein zweites verschlossenes Ende 8 auf dem Wege des Verpressens herstellen lässt. Das im Inneren des vorverformten Bauteiles 9 aufgenommene Druckmedium 6, z. B. Wasser, erlaubt die Aufbruingung eines Aussendruckes auf das vorgeformte Bauteil aus metallischen Material nach dem Prinzip einer hydraulischen Waage. Die verschlossenen Enden 7 bzw. 8 des vorverformten Bauteiles 9 aus metallischem Material lassen sich durch in einem Formwerkzeug ein- bzw. ausfahrbare Stempelbereichen weiter in Flachform verpressen. Der im Hohlraum 3 des vorverformten Bauteiles 9 aufgenommene Vorrat an Druckmedium 6, wie z. B. Wasser, erlaubt einerseits die Druckaufbringung und Druckverteilung auf das vorverformte Bauteil 9 sowie dessen Konturierung gemäß des Prinzipes der hydraulischen Waage und nicht zuletzt die Wärmeabfuhr aus dem weiteren Verfahrensfortgang das vorverformte und anschließend ausgeformte Bauteil aus metallischem Material umgebenden Kunststoffmaterials. Durch die Befüllung des Hohlraumes 3 des vorverformten Bauteiles 1 mit Wasser wird ein schnelleres Abkühlen eines fertigen Hybridbauteiles in Formwerkzeug begünstigt, so dass eine schnellere Entnahme aus diesem erfolgen kann.This in 2 shown, preformed component 9 Made of metallic material is slightly pre-bent mechanically and, due to its thin wall thickness, is suitable for hydroforming (IHU). After filling the cavity 3 of the mechanically preformed component 9 this is closed at its ends, so that there is a first closed end 7 and a second closed end 8th can be made by pressing. The inside of the preformed component 9 recorded media 6 , e.g. B. water, allows the application of an external pressure to the preformed component made of metallic material according to the principle of a hydraulic balance. The closed ends 7 or 8 of the preformed component 9 Made of metallic material, stamp areas that can be retracted or extended in a molding tool can be pressed further in flat form. The one in the cavity 3 of the preformed component 9 recorded supply of printing medium 6 , such as B. water, on the one hand allows the application of pressure and pressure distribution to the preformed component 9 as well as its contouring in accordance with the principle of the hydraulic balance and, last but not least, the heat dissipation from the further course of the process, the pre-deformed and subsequently molded component made of plastic material surrounding metallic material. By filling the cavity 3 of the preformed component 1 with water, a faster cooling of a finished hybrid component in the mold is favored, so that it can be removed more quickly from it.

3 zeigt das vorverformte Profilnut verpressten Endbereichen, in welche Durchdringungen für Kunststoffmaterial eingebracht sind. 3 shows the pre-formed profile groove pressed end areas, in which penetrations for plastic material are introduced.

Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass durch in ein Formwerkzeug einfahrbare Stempelbereiche 11.1, 11.2, eines ersten Stempels 11 (vergleiche 3.1) die in 2 als verschlossene Enden bezeichneten Bereichen 7 und 8 weiter ausgeformt sind. Diese sind flach gepresst und darüber hinaus durch Lochstempel mit Durchbrüchen 14 bzw. 15 versehen. Zur Vermeidung der Reibung zwischen der Wandung des Formwerkzeuges, in welchem das vorgeformte Bauteil aus metallischem Material 9 ausgeformt wird, ist der Bauteilmantel 2 von einer reibungsvermindernden Folie 10 umgeben (vergleiche 3.4).From the representation according to 3 shows that stamp areas can be inserted into a mold 11.1 . 11.2 , a first stamp 11 (see 3.1 ) in the 2 areas designated as closed ends 7 and 8th are further shaped. These are pressed flat and also have perforated punches with openings 14 respectively. 15 Mistake. To avoid friction between the wall of the molding tool, in which the preformed component made of metallic material 9 is molded, is the component jacket 2 from a friction-reducing film 10 surrounded (compare 3.4 ).

Durch die Aufbringung des Aussendruckes, durch dessen Applikation das vorverformte Bauteil 9 weiter ausgeformt wird und dem im Inneren des vorverformten Bauteiles 9 aus metallischem Material aufgenommenen Druckmedienvorrat 6, wird bei Applikation eines Druckes von Aussen gemäß des Prinzipes der hydraulischen Waage unterhalb des ersten Stempeleinfahrbereiches 11 – um ein Beispiel zu nennen – eine Durchmesseraufweitung 13 erzielt. Die in 3 unterhalb des ersten Stempeleinfahrbereiches 11 erzeugte Durchmesseraufweitung 13 könnte ebenso gut neben dem zweiten Stempeleinfahrbereich 12 des ausgeformten Bauteiles 9 aus metallischem Material positioniert werden. Die durch Einfahren von Lochstempelwerkzeugen erzeugten Durchbrüche 14 bzw. 15 gestatten es dem später in ein Formwerkzeug eingespritzten Kunststoffmaterial, diese Durchbrüche 14, 15 zu durchdringen und auf diese Weise nach Abkühlen der Kunststoffschmelze eine formschlüssige, dauerhafte Kunststoffverbindung zwischen den Materialien eines Hybridbauteiles 27 herzustellen.By applying the external pressure and applying the pre-formed component 9 is further shaped and that inside the preformed component 9 Media supply taken from metallic material 6 , when applying external pressure according to the principle of the hydraulic balance below the first Stempeleinfahrbereiches 11 - to give an example - a widening of the diameter 13 achieved. In the 3 below the first stamp entry area 11 generated expansion of diameter 13 might as well be next to the second stamp entry area 12 of the molded component 9 made of metallic material. The breakthroughs created by inserting punching tools 14 respectively. 15 allow the plastic material later injected into a mold, these breakthroughs 14 . 15 to penetrate and in this way after cooling the plastic melt a positive, permanent plastic connection between the materials of a hybrid component 27 manufacture.

3.1 zeigt ein zu verformendes Bauteil, welches in eine erste Kavität eines Formwerkzeuges eingelegt ist. 3.1 shows a component to be deformed, which is inserted into a first cavity of a mold.

Das zu verformende Bauteil 1, welches mit einem ersten verschlossenen Ende 7 versehen ist, befindet sich innerhalb der ersten Kavität 18. Eine Begrenzungsfläche 29 der ersten Kavität 18 wird durch Stempelflächen 11.1 eines Stempels 11 sowie die Stirnflächen 28.1 von Schnittstempeln 28 gebildet. Bei dem in 3.1 dargestellten Bauteil 11 handelt es sich um ein und dasselbe Bauteil dessen Hälften mit Bezugszeichen 11 bzw. 12 bezeichnet sind. Der im Stempelwerkzeug 11, 12, aufgenommene Schnittstempel 28 kann z. B. als ein runder Stift ausgebildet sein. Durch die Formung der Stempelfläche 11.1 des Stempels 11 wird eine mit Bezugszeichen 29.1 identifizierte Kontur gebildet, welche nach Abschluss des IHU-Prozesses die Kontur des zu verformenden Bauteiles 1 bestimmt. Der mit Bezugszeichen 3 identifizierte Bauteilhohlraum des zu verformenden Bauteiles 1 kann mit einem Druckmedium, so z. B. Wasser befällt sein.The component to be deformed 1 which has a first closed end 7 is inside the first cavity 18 , A boundary surface 29 the first cavity 18 is through stamp areas 11.1 of a stamp 11 as well as the end faces 28.1 of cut stamps 28 educated. At the in 3.1 component shown 11 it is one and the same component whose halves with reference numerals 11 respectively. 12 are designated. The one in the stamp tool 11 . 12 , recorded cutting stamp 28 can e.g. B. be designed as a round pin. By shaping the stamp surface 11.1 of the stamp 11 becomes one with reference numerals 29.1 identified contour, which, after completion of the hydroforming process, the contour of the component to be deformed 1 certainly. The one with reference numerals 3 identified component cavity of the component to be deformed 1 can with a printing medium, such. B. water infested.

3.2 zeigt das zu verformende Bauteil nach dem IHU-Prozess. 3.2 shows the component to be deformed after the IHU process.

Aus der Darstellung gemäß 3.2 geht hervor, dass das in die erste Kavität 18 des Formwerkzeuges 16 eingelegte Bauteil 1 an seinem ersten verschlossenen Ende 7 durchgängig verformt ist. Durch Einfahren der Stempel 11 und 28 und Anlage der Stempelflächen 11.1, 12.1 und 28.1 am Bauteilmantel 2 wird das Druckmedium verdrängt und weitet an anderer Stelle das metallische Bauteil 1 auf (IHU-Prozess). Durch die Einfahrbewegung des Stempelwerkzeuges 11 mit von diesen umschlossenen Schnittstempel 28 ist das erste verschlossene Ende 7 zu einem zungenförmigen Bereich ausgeformt, der etwa der doppelten Materialstärke des zu verformenden Bauteiles 1 entspricht.From the representation according to 3.2 shows that this is in the first cavity 18 of the mold 16 inserted component 1 at its first closed end 7 is continuously deformed. By retracting the stamp 11 and 28 and creation of the stamp surfaces 11.1 . 12.1 and 28.1 on the component jacket 2 the pressure medium is displaced and the metallic component expands elsewhere 1 on (IHU process). By the retracting movement of the stamp tool 11 with cut stamps enclosed by these 28 is the first closed end 7 formed into a tongue-shaped area, which is about twice the material thickness of the component to be deformed 1 equivalent.

3.3 zeigt das zu verformende Bauteil 1 während eines Stanzvorgangs. 3.3 shows the component to be deformed 1 during a punching process.

Aus der Darstellung gemäß 3.3 geht hervor, dass der gemäß 3.2 unter Innenhochdruck umgeformte untere Bereich des zu verformenden Bauteiles 1 mit einer ersten Durchdringung 14 versehen wird. Dazu verbleiben die Stirnflächen 11.1, 12.1 des Stempels 11 in ihrer Position, die der Position dieser Komponenten gemäß 3.2 entspricht. Mit der in 3.3 eingetragenen Pfeilrichtung wird die Bewegung der Schnittstempel 28 verdeutlicht, mit deren Einfahren im verformten Material des zu verformenden Bauteiles 1 ein beispielsweise kreisförmig konfigurierter Ausschnitt herausgetrennt wird. Dieser wird zwischen den Stirnseiten 28.1 der Schnittstempel 28 gehalten und somit aus dem verformten Bereich am ersten verschlossenen Ende 7 des zu verformenden Bauteiles 1 herausgetrennt.From the representation according to 3.3 shows that the according 3.2 the lower region of the component to be deformed, formed by internal high pressure 1 with a first penetration 14 is provided. The end faces remain 11.1 . 12.1 of the stamp 11 in their position according to the position of these components 3.2 equivalent. With the in 3.3 The direction of the arrow entered is the movement of the die 28 clarifies with their retraction in the deformed material of the component to be deformed 1 an example of a circularly configured section is cut out. This is between the end faces 28.1 the cutting stamp 28 held and thus out of the deformed area at the first closed end 7 of the component to be deformed 1 separated out.

3.4 ist eine die Reibung vermindernde Beschichtung eines zu verformenden Bauteiles 1 zu entnehmen. 3.4 is a friction-reducing coating of a component to be deformed 1 refer to.

Bei der in 3.4 dargestellten reibungsherabsetzenden Beschichtung 10 kann es sich beispielsweise um eine Schrumpffolie handeln, welche auf den Bauteilmantel 2 des innerhalb des Formwerkzeuges 16 zu verformenden Bauteiles 1 aufgebracht wird. Die reibungsherabsetzende Folie 10 liegt über den gesamten Umfang des Bauteilmantels 2 an so dass die Berührungsfläche des zu verformenden Bauteiles 1 innerhalb der ersten Kavität 18 des Formwerkzeuges 16 durch die reibungsherabsetzende Folie 10 und nicht unmittelbar durch den Bauteilmantel 2 des zu verformenden Bauteiles 1 gebildet wird. In 3.4 ist der Bauteilhohlraum 3 am ersten offenen Ende 4 des zu verformenden Bauteiles wiedergegeben.At the in 3.4 shown friction-reducing coating 10 For example, it can be a shrink film that is applied to the component jacket 2 the inside of the mold 16 component to be deformed 1 is applied. The friction reducing film 10 lies over the entire circumference of the component casing 2 so that the contact surface of the component to be deformed 1 inside the first cavity 18 of the mold 16 thanks to the friction-reducing film 10 and not directly through the component jacket 2 of the component to be deformed 1 is formed. In 3.4 is the component cavity 3 at the first open end 4 reproduced of the component to be deformed.

Der Darstellung gemäß 4 ist ein bewegbares Formwerkzeug zu entnehmen, welches eine erste für das IHU-Umformverfahren geeignete Kavität sowie eine weitere zweite Kavität für den Spritzgießprozess enthält.As shown 4 a movable mold can be seen which contains a first cavity suitable for the hydroforming process and a further second cavity for the injection molding process.

Der im Zusammenhang mit den 1 bis 3 beschriebene IHU-Prozess erfolgt beispielsweise innerhalb eines Formwerkzeuges 16, welches einen kombinierten IHU-Spritzgießprozess erlaubt, wobei sichergestellt ist, dass das Druckmedium 6 mit der im Formwerkzeug 16 ausgebildeten Spritzgießkavität 20 nicht in Kontakt gerät. Das in 4 in schematischer Darstellung wiedergegebene Formwerkzeug 16 wird bevorzugt auf einer modifizierten, im wesentlichen in vertikaler Richtung orientierten Spritzgießmaschine durchgeführt. Der Einsatz des Formwerkzeuges 16 an einer im wesentlichen in vertikaler Richtung orientierten modifizierten Spritzgießmaschine erlaubt eine Erleichterung der Handhabung hinsichtlich der Entfernung des Druckmediums aus einem fertig hergestellten Hybridbauteiles 27 (vergleiche Darstellung gemäß 7). Bei einer vertikal orientierten Spritzgießmaschine kann aufgrund der Wirkung der Schwerkraft das Druckmedium 6 aus dem Innenraum 3 des fertiggestellten Hybridbauteiles 27 nach unten ablaufen, ohne mit dem Formwerkzeug 17 insbesondere mit dessen zweiter Kavität für das Spritzgießen, in Kontakt zu treten. Nach dem Durchführen des in 1, 2 und 3 beschriebenen Umformprozesses erfolgt eine Bewegung des Formwerkzeuges, um beispielsweise eine Verdrehung von diesem um 180°. Das innerhalb einer ersten für das Hydroumformen geeigneten Kavität 18 aufgenommene, in 3 dargestellte fertig ausgeformte Bauteil 9 aus metallischem Material wird dadurch in einer Spritzgießkavität 20 des Formwerkzeuges 16 positioniert.The related to the 1 to 3 The IHU process described takes place, for example, within a mold 16 , which allows a combined IHU injection molding process, whereby it is ensured that the pressure medium 6 with the one in the mold 16 trained injection molding cavity 20 does not come into contact. This in 4 Mold shown in a schematic representation 16 is preferably carried out on a modified injection molding machine oriented essentially in the vertical direction. The use of the mold 16 on a modified injection molding machine oriented essentially in the vertical direction, facilitates handling with regard to the removal of the pressure medium from a finished hybrid component 27 (compare illustration according to 7 ). In a vertically oriented injection molding machine, the pressure medium can act due to the effect of gravity 6 from the interior 3 of the completed hybrid component 27 drain down without using the molding tool 17 in particular to come into contact with its second cavity for injection molding. After performing the in 1 . 2 and 3 described forming process, the mold is moved, for example by a rotation thereof by 180 °. That within a first cavity suitable for hydroforming 18 recorded, in 3 shown fully molded component 9 metallic material is thereby in an injection molding cavity 20 of the mold 16 positioned.

Im Rahmen des Kunststoffspritzgießens erfolgt nun ein Einspritzen von als Kunststoffschmelze auf einem höheren Temperaturniveau liegenden Kunststoffmaterial in die zweite Kavität 20 innerhalb des Formwerkzeuges 16. Während des Spritzgießens lassen sich die der Darstellung gemäß 7 entnehmbaren Bereiche 21 und 24 am fertig ausgeformten Bauteil 9 aus metallischem Material anspritzen. Entsprechend der Anordnung der Einschussstellen des in fließfähiger Form eingespritzten Kunststoffmaterials, kann dieses die an den Endbereichen des fertig konturierten und ausgeformten Bauteiles 9 aus metallischem Material vorgesehenen Durchdringungen 14 bzw. 15 durchfliessen. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, am ausgeformten Bauteil 9 Durchdringungen 14 bzw. 15 vorzunehmen; ein Formschluss zwischen dem metallischen Bauteil 9 und dem Kunststoffmaterial kann auch durch eine geeignete Aussenkonturierung des Bereiches erreicht werden, welcher im Spritzgieß-Prozess vom Kunststoffmaterial umspritzt wird.Plastic injection molding is now used to inject plastic material that is in the form of a plastic melt at a higher temperature level into the second cavity 20 inside the mold 16 , During the injection molding process, the process can be carried out as shown 7 removable areas 21 and 24 on the fully formed component 9 Spray out of metallic material. According to the arrangement of the bullet points of the plastic material injected in flowable form, this can be the at the end regions of the fully contoured and molded component 9 Penetrations made of metallic material 14 or flow through 15. However, it is not absolutely necessary on the molded component 9 penetrations 14 respectively. 15 pre; a positive connection between the metallic component 9 and the plastic material can also be achieved by suitable external contouring of the area which is encapsulated by the plastic material in the injection molding process.

Werden hingegen Durchdringungen 14 bzw. 15 am ausgeformten Bauteil 9 vorgesehen, tritt das fließfähige Kunststoffmaterial durch diese, so dass im Kopfbereich 21 bzw. im Fussbereich 24 am fertig geformten Bauteil aus metallischem Material eine formschlüssige Verbindung zwischen dem metallischen Material und dem eingespritzten Kunststoffmaterial erreicht wird. Aufgrund der Befüllung des ausgeformten Bauteiles 9 aus metallischem Material mit einem Druckmedium 6 lässt sich ein schnelleres Abkühlen eines fertigen Hybridbauteiles 27 erreichen.In contrast, become penetrations 14 respectively. 15 on the molded component 9 provided, the flowable plastic material passes through it, so that in the head area 21 or in the foot area 24 a form-fitting connection between the metallic material and the injected plastic material is achieved on the finished molded component made of metallic material. Due to the filling of the molded component 9 made of metallic material with a pressure medium 6 a faster cooling of a finished hybrid component 27 to reach.

Während das Einspritzen von Kunststoffschmelze in die dafür vorgesehenen Bereiche der zweiten Kavität 20 für das Spritzgießen am Formwerkzeug 16 erfolgt, wird zeitgleich das nächste vorgeformte Bauteil 9 aus metallischem Material hydrogeformt.During the injection of plastic melt into the designated areas of the second cavity 20 for injection molding on the mold 16 takes place, the next preformed component becomes the same 9 Hydroformed from metallic material.

Mit jedem Takt entsteht nach Einlegen eines neuen vorverformten Bauteiles 9 aus metallischem Material in die erste Kavität 18 des Formwerkzeuges 16 gleichzeitig ein fertiges Hybridbauteil 27, dessen Fertigstellung innerhalb der zweiten Kavität 20 des Formwerkzeuges 16 erfolgt.With each cycle, a new pre-formed component is created 9 made of metallic material in the first cavity 18 of the mold 16 at the same time a finished hybrid component 27 whose completion is within the second cavity 20 of the mold 16 he follows.

Der Figurensequenz der 4.1 bis 4.6 ist ein Verfahrensablauf eines mehrteilig ausgebildeten Formwerkzeuges zu entnehmen.The figure sequence of the 4.1 to 4.6 A process sequence of a multi-part mold can be seen.

Aus der Darstellung gemäß 4.1 geht hervor, dass das Formwerkzeug 16, welches hier als Formplatte beschaffen ist, ein erstes Formteil 16.1, ein schwenkbar angeordnetes zweites Formteil 16.2 sowie ein drittes Formteil 16.3 aufweist. In allen Formteilen 16.1, 16.2 bzw. 16.3 des Formwerkzeuges 16 verlaufen Abschnitte der ersten Kavität 18 für den IHU-Prozess sowie der zweiten Kavität 20 für den Spritzgieß-Prozess. Das zweite Formteil 16.2 ist um seine Rotationsachse 17 schwenkbar, wohingegen der erste Formteil 16.2 bzw. der dritte Formteil 16.3 des Formwerkzeuges 16 stationär angeordnet sind. Mit Bezugszeichen 28 sind die Schnittstempel bezeichnet, mit welchen am vorverformten Bauteil aus metallischem Material 9 Durchdringungen 14 bzw. 15 an einem Ende erzeugt werden können.From the representation according to 4.1 shows that the molding tool 16 , which is procured here as a molding plate, a first molding 16.1 , a pivoted second molded part 16.2 as well as a third molded part 16.3 having. In all molded parts 16.1 . 16.2 respectively. 16.3 of the mold 16 run sections of the first cavity 18 for the IHU process and the second cavity 20 for the injection molding process. The second molding 16.2 is about its axis of rotation 17 swiveling, whereas the first molded part 16.2 or the third molding 16.3 of the mold 16 are arranged stationary. With reference numbers 28 are the cutting punches with which the pre-formed component is made of metallic material 9 penetrations 14 respectively. 15 can be generated at one end.

4.2 zeigt das innenhochdruckumgeformte Bauteil 9 und die Erzeugung von Durchdringungen 14 am ersten verschlossenen Ende 7 des vorverformten Bauteiles 9 aus metallischem Material. Mittels der einfahrenden Schnittstempel 28 können Durchdringungen am ersten verschlossenen Ende 7 des zu verformenden Bauteiles 1 erzeugt werden, die einen günstigen Formschluss zwischen dem in der zweiten Kavität 20 des Formwerkzeuges 16 gespritzten Kunststoffmateriales erzeugen. Simultan zum Einfahren der Schnittstempel 28 in das metallische Material des vorverformten Bauteiles 9 zur Erzeugung der Durchdringungen 14 werden im Kopfbereich 21 bzw. im Fußbereich 24 an das sich in der zweiten Kavität 20 für den Spritzgieß-Prozess befindliche Bauteil fließfähige Kunststoffschmelze eingespritzt, mit welchem der Kunststoffkopfteil 21 bzw. der Kunststofffußteil 24 ausgeformt werden. Während dieses Prozessschrittes liegen das ersten Formteil 16.1, das zweite Formteil 16.2 sowie das dritte Formteil 16.3 an ihren Trennfugen aneinander an. 4.2 shows the hydroformed component 9 and the creation of penetrations 14 at the first closed end 7 of the preformed component 9 made of metallic material. Using the retracting die 28 can penetrations at the first closed end 7 of the component to be deformed 1 are generated, which a favorable form fit between the in the second cavity 20 of the mold 16 produce sprayed plastic material. Simultaneously to retract the cutting punch 28 into the metallic material of the preformed component 9 to create the penetrations 14 are in the head area 21 or in the foot area 24 in the second cavity 20 flowable plastic melt is injected for the component in the injection molding process, with which the plastic head part 21 or the plastic foot part 24 be formed. The first molded part lies during this process step 16.1 , the second molding 16.2 as well as the third molding 16.3 at their joints.

4.3 ist zu entnehmen, dass das in 4.2 in der zweiten Kavität 20 gefertigte Hybridbauteil aus der zweiten Kavität 20 entnommen ist. Dieses Bauteil ist entformt und befindet sich demnach nicht mehr innerhalb der zweiten Kavität 20 des plattenförmig konfigurierten Formwerkzeuges 16. 4.3 it can be seen that the in 4.2 in the second cavity 20 manufactured hybrid component from the second cavity 20 is removed. This component is removed from the mold and is therefore no longer inside the second cavity 20 of the plate-shaped configured mold 16 ,

Aus der Darstellung gemäß 4.4 ist entnehmbar, dass die relativ zum ersten Formteil 16.1 bzw. zum dritten Formteil 16.3 bewegbar angeordnete Formteil 16.2 in einen Hubweg 16.4 ausführt, wodurch sich das Formwerkzeug 16 teilt. Das in der ersten Kavität 18 des bewegbaren zweiten Formteils 16.2 aufgenommene vorverformte Werkstück aus metallischem Material, welches bereits am ersten verschlossenen Ende 7 Durchdringungen 14 aufweist, wird während der Hubbewegung 16.4 durch die erste Kavität 18 fixiert.From the representation according to 4.4 can be seen that the relative to the first molded part 16.1 or the third molding 16.3 movably arranged molded part 16.2 in a stroke 16.4 executes, whereby the molding tool 16 Splits. That in the first cavity 18 of the movable second molded part 16.2 pre-deformed workpiece made of metallic material, which is already at the first closed end 7 penetrations 14 has during the lifting movement 16.4 through the first cavity 18 fixed.

4.5 ist entnehmbar, dass der in Hubrichtung 16.4 bewegte, relativ bewegbare zweite Formteil 16.2 nunmehr um seine Rotationsachse 17 gemäß des Drehsinnes 19 geschwenkt wird. Während des Schwenkvorganges verbleibt das vorverformte Bauteil 9 aus metallischem Material innerhalb der ersten Kavität 18 und wird daher bei der Rotation des zweiten Formteiles 16.2 um die Rotationsachse 17 verschwenkt. An dessen ersten verschlossenen Ende 7 sind in 4.5 die mittels der Schnittstempel 28 angebrachten Durchdringungen 14 zu erkennen. Auch im oberen Bereich, d. h. im Bereich des zweiten verschlossenen Endes 8 kann am vorverformten Bauteil 9 aus metallischem Material eine Durchdringung 15 erzeugt werden. Diese Durchdringungen 14 bzw. 15 sind jedoch nicht zwingend erforderlich; anstelle der Durchdringungen 14 bzw. 15 an den verschlossenen Endbereichen 7 bzw. 8 des hochverformten Bauteiles 9 können an diesen auch einen Formschluss begünstigende Aussenkonturierungen erzeugt werden. 4.5 can be seen that the in the stroke direction 16.4 moving, relatively movable second molding 16.2 now around its axis of rotation 17 according to the sense of rotation 19 is pivoted. The pre-deformed component remains during the swiveling process 9 made of metallic material within the first cavity 18 and therefore becomes during the rotation of the second molded part 16.2 around the axis of rotation 17 pivoted. At its first closed end 7 are in 4.5 by means of the cutting stamp 28 attached penetrations 14 to recognize. Also in the upper area, ie in the area of the second closed end 8th can on the pre-formed component 9 made of metallic material supply 15 be generated. These penetrations 14 respectively. 15 are however not absolutely necessary; instead of the penetrations 14 respectively. 15 at the closed end areas 7 respectively. 8th of the highly deformed component 9 external contours that favor a positive fit can also be generated on these.

Aus der Darstellung gemäß 4.6 des Figurenzyklus' der Figuren 4.1 bis 4.6 ist entnehmbar, dass nach einem Schwenken des zweiten Formteils 16.1 um die Rotationsachse 17 im Drehsinn 19 um 180° das vorverformte Bauteil 9 nach Zurückfahren des zweiten Formteiles 16.2 zwischen die stationär angeordneten Formteile 16.1 bzw. 16.3 das in der ersten Kavität 18 befindliche vorverformte Bauteil 9 nunmehr innerhalb der zweiten Kavität 20 positioniert ist. Die Abschnitte der ersten Kavität 18 bzw. der zweiten Kavität 20 in bewegbaren Formteil 16.2 des plattenförmig ausgebildeten Formwerkzeuges 16 werden demnach wechselweise innerhalb der ersten Kavität 18 beim IHU-Prozess und innerhalb der zweiten Kavität 20 innerhalb des Spritzgieß-Prozesses genutzt. Nach Zurückfahren des zweiten bewegbaren Formteiles 16.2 entsprechend des Hubweges 16.4 lässt sich in die erste Kavität 18 des plattenförmig konfigurierten Formwerkzeuges ein mit einem Druckmedium 6, wie beispielsweise Wasser, befüllter Rohling 1 aus metallischem Material einlegen.From the representation according to 4.6 of the figure cycle of the figures 4.1 to 4.6 can be seen that after pivoting the second molded part 16.1 around the axis of rotation 17 in the sense of rotation 19 the pre-formed component by 180 ° 9 after moving back the second molded part 16.2 between the stationary molded parts 16.1 respectively. 16.3 that in the first cavity 18 preformed component 9 now inside the second cavity 20 is positioned. The sections of the first cavity 18 or the second cavity 20 in movable molded part 16.2 of the plate-shaped mold 16 are therefore alternately within the first cavity 18 in the IHU process and within the second cavity 20 used within the injection molding process. After moving back the second movable molded part 16.2 according to the stroke 16.4 can be placed in the first cavity 18 of the plate-shaped configured mold with a pressure medium 6 , such as water, filled blank 1 insert made of metallic material.

Dieser kann – wie beispielsweise in 4.1 und 4.2 dargestellt – durch Einfahren der Schnittstempel 28 sowohl an einem Ende wie auch an beiden Enden mit Durchdringungen 14 bzw. 15 versehen werden.This can - as for example in 4.1 and 4.2 shown - by retracting the die 28 with penetrations at both ends and at both ends 14 respectively. 15 be provided.

7 zeigt ein fertig hergestelltes Hybridbauteil mit von Kunststoffmaterial umspritzten Kopf- und Fußbereich. 7 shows a finished hybrid component with plastic and molded head and foot area.

Das fertig hydrogeformte Bauteil 9 aus metallischem Material weist in einem Kopfbereich 21 und in einem Fußbereich 24 Kunststoffeinspritzbereiche aus Kunststoffmaterial auf. Es ist ebenso gut möglich, am vorverformten Bauteil 9 lediglich innerhalb eines Bereiches Kunststoffmaterial einzuspritzen, dies ist abhängig von der Applikation des herzustellenden Hybridbauteiles. Je nach Lage der Einspritzuöffnungen für die in die zweite Kavität 20 für das Spritzgießen einzuspritzende Kunststoffschmelze bilden sich diese Bereiche 21 bzw. 24 am fertig ausgeformten Bauteil 9 aus metallischem Material aus. In der Darstellung gemäß 7 ist ein Fahrpedal gezeigt, in dessen Kopfbereich 21 ein erstes Nockenpaar 22 und ein zweites Nockenpaar 23 angespritzt sind. Die innerhalb des ersten Stempeleinfahrbereiches 11 angeordneten Durchdringungen 14 sind in 7 von Kunststoff durchsetzt, d. h. in der Darstellung gemäß 7 nicht mehr sichtbar. Gleiches gilt für die innerhalb des zweiten Stempel-Einfahrbereiches 12 angeordnete Öffnung 15, die nunmehr ebenfalls von eingespritztem Kunststoffmaterial durchsetzt ist und deswegen ebenfalls nicht mehr sichtbar ist. Mittels der Nockenpaare 22 bzw. 23 lässt sich das in 7 beispielhaft dargestellte Fahrpedal in einer Fahrpedalaufnahme arretieren. Durch die formschlüssige Verbindung des Kunststoffmaterials im Kopfbereich 21 des Hybridbauteiles 27 ist eine dauerhafte Verbindung zwischen den Materialkomponenten Metall und Kunststoffmaterial hergestellt. Gleiches gilt für die im Bereich 24 des Hybridbauteiles 27 angespritzte Fahrpedalfläche 25. Im unteren Bereich, hier neben dem zweiten Stempel-Einfahrbereich 12 angeordnet, ist 7 eine Entleerungsöffnung 26 zu entnehmen, durch welche das im Inneren des Hybridbauteiles 27 eingeschlossene Druckmedium 6 entleert werden kann. Die Entleerung des Druckmediums 6 aus dem Inneren des Hybridbauteiles 27 kann entweder ausserhalb des Formwerkzeuges 16 erfolgen oder auch zwischen dem innerhalb des Formwerkzeuges 16 ablaufenden IHUbzw. Hydro-Umformprozess in der ersten Kavität 18 bevor das Formwerkzeug 16 hinsichtlich des Spritzgießprozesses umorientiert, d. h. verschwenkt oder verdreht wird. Zwischen diesen beiden Verfahrensschritten ist ebenfalls eine Entleerung des Druckmediums 6 aus dem Hohlraum 3 des Hybridbauteiles 27 möglich. Dies kann durch Auslaufen lassen des Wasservorrats aufgrund der Wirkung der Schwerkraft als auch durch Absaugung des Druckmediums 6 aus dem Hohlraum 3 des Hybridbauteiles 27 erfolgen.The finished hydroformed component 9 made of metallic material points in a head area 21 and in a foot area 24 Plastic injection areas made of plastic material. It is also possible to use the preformed component 9 to inject plastic material only within one area, this depends on the application of the hybrid component to be manufactured. Depending on the position of the injection openings for the second cavity 20 these areas form for the injection of plastic melt to be injected 21 respectively. 24 on the fully formed component 9 made of metallic material. According to the representation 7 an accelerator pedal is shown in the head area 21 a first pair of cams 22 and a second pair of cams 23 are injected. The within the first stamp entry area 11 arranged penetrations 14 are in 7 interspersed with plastic, ie according to the representation 7 not visible anymore. The same applies to those within the second stamp entry area 12 arranged opening 15 which is now also penetrated by injected plastic material and is therefore also no longer visible. By means of the pairs of cams 22 respectively. 23 can that be in 7 Lock the accelerator pedal shown as an example in an accelerator pedal holder. Due to the positive connection of the plastic material in the head area 21 of the hybrid component 27 is a permanent connection between the material components metal and plastic material. The same applies to those in the area 24 of the hybrid component 27 molded accelerator pedal surface 25 , In the lower area, here next to the second stamp entry area 12 is arranged 7 an emptying opening 26 to see through which the inside of the hybrid component 27 enclosed media 6 can be emptied. The emptying of the pressure medium 6 from the inside of the hybrid component 27 can either be outside the mold 16 take place or between the inside of the mold 16 expiring IHU or Hydro-forming process in the first cavity 18 before the mold 16 reoriented with respect to the injection molding process, ie pivoted or twisted. Between these two process steps there is also an emptying of the pressure medium 6 from the cavity 3 of the hybrid component 27 possible. This can be done by draining the water supply due to the action of gravity as well as by suctioning off the pressure medium 6 from the cavity 3 of the hybrid component 27 respectively.

Solange die Entleerungsöffnung 26 am fertig ausgeformten und mit angespritztem Kunststoffbereichen 21 bzw. 24 versehenen Hybridbauteil 27 verschlossen bleibt, bleibt das Druckmedium 6 innerhalb des Hohlraum 3 des Hybridbauteiles 27, so dass bei Füllung des ausgeformten Bauteiles 9 aus metallischem Material ideale Bedingungen für das Spritzgießen innerhalb der zweiten Kavität 20 des Formwerkzeuges 16 gegeben sind. Durch die Aufrechterhaltung der Befüllung des Hohlraumes 3 mit Druckmedium 6 am Hybridbauteil 27 entfällt die aufwendige und kostenintensive Wasseraufbereitung, da sowohl Schmutz als auch Fette und Öle vom Druckmedium ferngehalten werden können, da dieses im Hohlraum 3 des Hybridbauteiles 27 vollständig gekapselt ist.As long as the drain opening 26 on the fully molded and molded plastic areas 21 respectively. 24 provided hybrid component 27 remains closed, the print medium remains 6 inside the cavity 3 of the hybrid component 27 , so that when the molded component is filled 9 Made of metallic material, ideal conditions for injection molding within the second cavity 20 of the mold 16 given are. By maintaining the filling of the cavity 3 with pressure medium 6 on the hybrid component 27 The elaborate and cost-intensive water treatment is eliminated, since dirt, greases and oils can be kept away from the pressure medium, since this is in the cavity 3 of the hybrid component 27 is completely encapsulated.

Neben dem in 7 beispielhaft wiedergegebenen Fahrpedal als Hybridbautei1 27 1assen sich auch andere Fahrzeugkomponenten wie z. B. das Front-End-Bauteil, ein Stossfängersystem, Dachversteifungen und Instrumententafelträger als Hybridbauteile mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren herstellen.In addition to the in 7 exemplary accelerator pedal shown as a hybrid component 1 27 Other vehicle components such as B. produce the front-end component, a bumper system, roof stiffeners and instrument panel supports as hybrid components using the method proposed by the invention.

5 zeigt ein hydrogeformtes metallisches Bauteil mit seitlich angeordneter Ausnehmung gemäß einer ersten Verbindungsvariante, die mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens herstellbar ist. 5 shows a hydroformed metallic component with a laterally arranged recess according to a first connection variant, which can be produced by means of the method proposed according to the invention.

Die Hochachse eines hydrogeformten metallischen Formteiles 30 ist mit Z bezeichnet, die Längsachse mit dem Buchstaben Y und die Querachse mit dem Buchstaben X. Parallel zur Y-Achse des hydrogeformten metallischen Bauteiles 30 erstreckt sich eine auf dem Wege des Hydroumformverfahrens erzeugte Ausnehmung 33. Die Ausnehmung 33 ist als eine Einstülpung an der Aussenseite des profilierten metallischen Formteiles 30 angeordnet. Die Ausnehmung 33 erstreckt sich über eine Länge 35 am hydrogeformten metallischen Bauteil 30. Die als Einstülpung ausgebildete Ausnehmung 33 an der Aussenseite des hydrogeformten metallischen Formteiles weist eine erste Weite 34 auf. Die Ausnehmung 33 ist als ausgebildete Einstülpung am hydrogeformten metallischen Formteil 30 wird beispielsweise bevorzugt in solchen einen Hohlraum 32 umschliessenden Bauteilen erzeugt, die eine weichere oder dünnere Komponente aufweisen.The vertical axis of a hydroformed metal part 30 is designated with Z, the longitudinal axis with the letter Y and the transverse axis with the letter X. Parallel to the Y axis of the hydroformed metallic component 30 stretches a recess produced by means of the hydroforming process 33 , The recess 33 is an indentation on the outside of the profiled metallic molded part 30 arranged. The recess 33 extends over a length 35 on the hydroformed metallic component 30 , The recess formed as an indentation 33 has a first width on the outside of the hydroformed metallic molded part 34 on. The recess 33 is a trained indentation on the hydroformed metal part 30 is preferred, for example, in such a cavity 32 enclosing components generated that have a softer or thinner component.

6 zeigt in das hydrogeformte metallische Bauteil gemäß 5 eingespritztes Kunststoffmaterial gemäß der ersten Verbindungsvariante. 6 shows in the hydroformed metallic component according to 5 injected plastic material according to the first connection variant.

Aus der Darstellung gemäß 6 geht hervor, dass in die Ausnehmung 33, die sich entlang einer Längserstreckung 35 im hydrogeformten metallischen Formteil 30, welches einen Hohlraum 32 umschliesst, erstreckt, ein Kunststoffmaterial 36 eingespritzt ist. Dazu kann das hydrogeformte metallische Formteil 30 in ein entsprechend des metallischen Formteiles 30 konfiguriertes Formwerkzeug 16 eingelegt werden, welches nach dem Einlegen des hydrogeformten metallischen Formteil 30 geschlossen wird. Mittels eines Spritzkopfes erfolgt das Einspritzen des Kunststoffmateriales 36 in die als Einstülpung ausgebildete Ausnehmung 33 an einer Seite des hydrogeformten metallischen Formteiles 30. Aufgrund des Einspritzdruckes des Kunststoffmateriales 36 weitet das als Kunststoffschmelze vorliegende Kunststoffmaterial 36 die als Einstülpung ausgebildete Ausnehmung 33 auf. Es erfolgt eine Aufweitung der Ausnehmung 33 von der ersten Weite 34 auf eine zweite Weite, die gemäß der Darstellung in 6 mit Bezugszeichen 38 bezeichnet ist. Aufgrund der Aufweitung stellt sich ein Hinterschnitt 37 ein, so dass das Kunststoffmaterial 36 und eine an diesen ausbildbare Rippe 40 fest und dauerhaft in der als Einstülpung ausgebildeten Ausnehmung 33, die sich parallel zur Y-Achse des hydrogeformten Formteiles 31 aus metallischem Material erstreckt, erfolgt. Die feste Verankerung des Kunststoffmaterials 36, welches in die als Einstülpung beschaffene Ausnehmung 33 an der Aussenseite des hydrogeformten metallischen Formteiles 30 eindringt, kann durch eine Materialanhäufung 39 an der Aussenseite des hydrogeformten metallischen Formteiles 30 unterstützt werden. Durch die Materialanhäufung 39 auf der Aussenseite der als Einstülpung beschaffenen Ausnehmung 33 am hydrogeformten metallischen Formteil 30 und dem innerhalb der Ausnehmung 33 ausgebildeten Hinterschnitt 37 durch Aufweitung der Ausnehmung 33 erfolgt eine spielfreie Verbindung zwischen dem Kunststoffmaterial 36 und der durch dieses gebildeten Rippe 40 und dem hydrogeformten metallischen Formteil 30, welches – wie in 6 dargestellt – in Form eines Vierkantrohres ausgebildet sein kann. Neben der in 6 dargestellten Geometrie 31 des hydrogeformten metallischen Bauteiles 30 sind selbstverständlich auch andere Geometrien vorstellbar.From the representation according to 6 shows that in the recess 33 that extend along a longitudinal extension 35 in the hydroformed metal part 30 which has a cavity 32 encloses, extends, a plastic material 36 is injected. For this purpose, the hydroformed metallic molded part 30 in a corresponding to the metallic molded part 30 configured mold 16 be inserted, which after inserting the hydroformed metallic molding 30 is closed. The plastic material is injected using a spray head 36 into the recess formed as an indentation 33 on one side of the hydroformed metal part 30 , Due to the injection pressure of the plastic material 36 expands the plastic material present as a plastic melt 36 the recess formed as an indentation 33 on. The recess is widened 33 from the first expanse 34 to a second width, as shown in 6 with reference numerals 38 is designated. Due to the expansion, an undercut is created 37 one so the plastic material 36 and a rib that can be formed on them 40 firmly and permanently in the recess designed as an indentation 33 which are parallel to the Y axis of the hydroformed molded part 31 extends from metallic material, takes place. The firm anchoring of the plastic material 36 , which in the recess procured as an indentation 33 on the outside of the hydroformed metal part 30 penetrates, can be caused by a material accumulation 39 on the outside of the hydroformed metal part 30 get supported. Due to the material accumulation 39 on the outside of the recess provided as an indentation 33 on the hydroformed metal part 30 and that inside the recess 33 trained undercut 37 by widening the recess 33 there is a play-free connection between the plastic material 36 and the rib formed by this 40 and the hydroformed metallic molding 30 which - as in 6 shown - can be designed in the form of a square tube. In addition to the in 6 represented geometry 31 of the hydroformed metallic component 30 other geometries are of course also conceivable.

8 zeigt ein Kunststoffbauteil mit in dessen Hohlraum eingeführtem, unverformten Bauteil aus metallischem Material gemäß einer zweiten Verbindungsvariante, welche mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren herstellbar ist. 8th shows a plastic component with an undeformed component made of metallic material inserted into its cavity according to a second connection variant, which can be produced using the method proposed according to the invention.

Aus der Darstellung gemäß 8 geht hervor, dass ein Spritzgussbauteil – hier im Halbschnitt dargestellt – ein rohrförmig ausgebildetes metallisches Bauteil 54 umschliesst. Im in 8 dargestellten Montagezustand ist ein Radialabstand 53 zwischen einer Mantelinnenfläche 52 des Mantels 51 des Spritzguß-Kunststoffbauteiles 50 vorhanden. Das durch Beaufschlagung mit einem Innendruck verformbare metallische Bauteil 54 kann einen Aufweitungsbereich 58 aufweisen, der durch eine Schwächung seiner Wandstärke 56 gebildet sein kann. Im unverformten Zustand des metallischen Bauteiles 54 weist dieses einen ersten Durchmesser 63 auf. Die Aussenumfangsfläche 57 des metallischen Bauteiles 54 – hier als rohrförmiger Körper im Halbschnitt dargestellt – erstreckt sich durchgängig und ist im in 8 dargestellten Zustand noch unverformt.From the representation according to 8th shows that an injection molded component - shown here in half section - is a tubular metallic component 54 encloses. In in 8th shown mounting condition is a radial distance 53 between an inner surface of the jacket 52 of the coat 51 of the injection molded plastic component 50 available. The metal component that can be deformed by applying an internal pressure 54 can be an expansion area 58 have by weakening its wall thickness 56 can be formed. In the undeformed state of the metallic component 54 this has a first diameter 63 on. The outer peripheral surface 57 of the metallic component 54 - shown here as a tubular body in half section - extends continuously and is in in 8th shown state still undeformed.

Bei Beaufschlagung eines Hohlraumes 55 des rohrförmig ausgebildeten, metallischen Bauteiles 54 kann nach Art einer "Tailored Tube" eine partielle und örtlich begrenzte Aufweitung des Mantels des rohrförmig ausgebildeten metallischen Bauteiles 54 in radiale Richtung erreicht werden. Dies ist 9 entnehmbar.When a cavity is loaded 55 of the tubular, metallic component 54 can in the manner of a "tailored tube" a partial and localized expansion of the jacket of the tubular metal component 54 can be reached in the radial direction. This is 9 removable.

9 zeigt das Kunststoffbauteil gemäß 8 mit einem durch IHU-radial aufgeweiteten Bauteil aus metallischem Material. 9 shows the plastic component according to 8th with a component made of metallic material that has been radially expanded by IHU.

Das in einem weicheren Bereich 58 seiner Längserstreckung durch Applikation eines Innenhochdruckes radial aufgeweitete Bauteil 54 aus metallischem Material wird auf einem Durchmesser 64 aufgeweitet. Aufgrund der gleichmäßigen Druckverteilung im Hohlraum 55 des Bauteiles 54 aus metallischem Material werden bei Zeit des radial aufgeweiteten Bereiches ein erster Übergangsbereich 60 und ein zweiter Übergangsbereich 61 gebildet. Aufgrund der radialen Aufweitung der Umfangsfläche 57 des rohrförmig konfigurierten metallischen Bauteiles 54 stellt sich ein Festsitz 62 zwischen der Mantelinnenfläche 52 des Spritzgieß-Kunststoffbauteiles 50 der Aussenumfangsfläche 57 des Bauteiles 54 aus metallischem Material ein. Die radiale Aufweitung 59, d. h. der Durchmesserunterschied zwischen dem ersten Durchmesser 63 und dem zweiten Durchmesser 64 ist mit Bezugszeichen 59 gekennzeichnet. Die kraftschlüssige Verbindung 62, die durch den Festsitz des als Kunststoffbauteil ausgebildeten Spritzgießteiles 50 am Aussenumfang 57 des metallischen Bauteiles 54 hergestellt wird, ist abhängig von der Höhe der Verformbarkeit des metallischen Bauteiles 54 und abhängig von der Höhe des Druckes, mit dem der Hohlraum 55 des metallischen Bauteiles 54 beaufschlagt wird. Idealerweise wird eine gezielte örtliche Aufweitung in radiale Richtung von einem ersten, unverformten Durchmesser 63 auf einen zweiten aufgeweiteten Durchmesser 64 dadurch unterstützt, dass exakt im Aufweitungsbereich 58 eine wie auch immer geartete Schwächung der Wandstärke 56 des Innenhochdruck verformbaren metallischen Bauteiles 54 erzeugt wird.That in a softer area 58 its longitudinal extent through the application of an internal high pressure component radially expanded 54 made of metallic material on a diameter 64 widened. Due to the even pressure distribution in the cavity 55 of the component 54 A metallic material material becomes a first transition area at the time of the radially widened area 60 and a second transition area 61 educated. Due to the radial expansion of the peripheral surface 57 of the tubular configured metallic component 54 there is a tight fit 62 between the inner surface of the jacket 52 of the injection molded plastic component 50 the outer peripheral surface 57 of the component 54 made of metallic material. The radial expansion 59 , ie the diameter difference between the first diameter 63 and the second diameter 64 is with reference numerals 59 characterized. The non-positive connection 62 which by the tight fit of the injection molded part formed as a plastic component 50 on the outer circumference 57 of the metallic component 54 is produced depends on the level of deformability of the metallic component 54 and depending on the level of pressure with which the cavity 55 of the metallic component 54 is applied. Ideally, a targeted local expansion in the radial direction is of a first, undeformed diameter 63 to a second expanded diameter 64 supported by that exactly in the expansion area 58 a kind of weakening of the wall thickness 56 of the internal high pressure deformable metallic component 54 is produced.

Mit dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren kann anstatt eines Einfettens eines auf dem Wege des IHU- bzw. auf dem Wege des Hydroverformens zu verformenden metallisches Bauteil eine Folie über das Bauteil gezogen werden, wobei die die Reibung herabsetzende Folie 10 insbesondere als eine Schrumpffolie ausgestaltet sein kann. Verunreinigungen des Hybridbauteiles 27 durch Fettrückstände lassen sich somit vermeiden. Aufgrund des eingeschlossenen Druckmediums 6 im Innenraum des darzustellenden Hybridbauteiles 27 kann im Wege des Hydroumformens Druck nach dem Prinzip einer hydraulischen Waage aufgebracht werden. Durch die Aufbringung des hydraulischen Druckes entsprechend der Stempeleinfahrbereiche 11 bzw. 12 kann die fertige Aussenkontur des Hybridbauteiles 27 nahezu beliebig eingestellt werden. Das Druckmedium 6 kann im Innenraum 3 des Hybridbauteiles 27 auch während des Spritzgießprozesses eingeschlossen bleiben und trägt dabei zur Kühlung und zur Beschleunigung der Aushärtung der eingespritzten Kunststoffschmelze im Formwerkzeug 16 bei. Alternativ kann das Druckmedium, welches vorzugsweise Wasser sein kann, auch vor dem Spritzgießprozess aus dem Innenraum 3 des ausgeformten Bauteiles 9 aus metallischem Material entfernt werden. Dies wird insbesondere dann erheblich erleichtert, wenn das Formwerkzeug 16 gemäß der schematischen Ausgestaltung in 4 in einer im wesentlichen vertikal orientierten modifizierten Spritzgießmaschine durchgeführt wird. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren wird sichergestellt, dass beim Hydroformen das komplette Formwerkzeug 17 nicht mit dem Druckmedium in Kontakt kommt und es wird insbesondere eine aufwendige und damit kostenintensive Wasseraufbereitung vermieden, da sowohl Schmutz als auch Fette und Öle vom verwendeten Druckmedium vollständig ferngehalten werden können, da dieses gekapselt im beidseits verschlossenen mechanisch vorgeformten Bauteil 9 aus metallischem Material eingeschlossen bleibt.With the method according to the invention described above, instead of greasing a metallic component to be deformed by the hydroforming or hydroforming, a film can be drawn over the component, the film reducing the friction 10 can be configured in particular as a shrink film. Contamination of the hybrid component 27 grease residues can thus be avoided. Because of the enclosed media 6 in the interior of the hybrid component to be displayed 27 can be applied by hydroforming according to the principle of a hydraulic balance. By applying the hydraulic pressure corresponding to the stamp entry areas 11 respectively. 12 can the finished outer contour of the hybrid component 27 can be set almost arbitrarily. The print medium 6 can inside 3 of the hybrid component 27 also remain enclosed during the injection molding process and thereby helps to cool and accelerate the hardening of the injected plastic melt in the mold 16 at. Alternatively, the pressure medium, which can preferably be water, can also be from the interior prior to the injection molding process 3 of the molded component 9 be removed from metallic material. This is made considerably easier in particular when the molding tool 16 according to the schematic configuration in 4 is carried out in a substantially vertically oriented modified injection molding machine. The method proposed according to the invention ensures that the complete molding tool is used in hydroforming 17 does not come into contact with the pressure medium and in particular a complex and therefore costly water treatment is avoided, since dirt, greases and oils can be kept completely away from the pressure medium used, since this is encapsulated in the mechanically pre-formed component which is closed on both sides 9 remains enclosed from metallic material.

Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen sich Fahrzeugkomponenten wie z. B. Fahrpedale, Front-End-Bauteile, Stossfängersysteme, Dachversteifungen sowie Instrumententafelträger, um einige Beispiele zu nennen, einfach und kostengünstig herstellen.With the method proposed according to the invention can vehicle components such. B. accelerator pedals, front-end components, Bumper systems, Roof stiffeners and instrument panel supports, to give a few examples name, simple and inexpensive produce.

10 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine Kunststoff-Spritzgieß-Maschine. 10 shows a perspective top view of a plastic injection molding machine.

Die in 10 schematisch dargestellte Kunststoff-Spritzgieß-Maschine (65) umfasst ein Maschinenbett (69), an welchem sowohl ein Pressbereich (67) aufgenommen wird als auch weitere Anbaukomponenten. Mit Bezugszeichen (66) ist ein Granulattrichter bezeichnet, über welche die im Laufe des Spritzgieß-Verfahrens in fließfähige Kunststoffschmelze umgewandelten Granulat-Körner der Spritzgießmaschine (65) zugeführt werden. Innerhalb des Pressbereiches (67) ist eine Schließeinheit (68) ausgebildet, welche die einzelnen Maschinenplatten (16) aneinander anstellt, um ein Schliessen des hier nicht dargestellten Formwerkzeuges zu gewährleisten und den Austritt von fließfähiger Kunststoffschmelze aus den im Formwerkzeug ausgebildeten Kavitäten (18 bzw. 20) zu verhindern.In the 10 schematically illustrated plastic injection molding machine ( 65 ) includes a machine bed ( 69 ), on which both a press area ( 67 ) is included as well as other add-on components. With reference number ( 66 ) is a granulate hopper, by means of which the granules of the injection molding machine which have been converted into flowable plastic melt in the course of the injection molding process ( 65 ) are fed. Within the press area ( 67 ) is a clamping unit ( 68 ) which the individual machine plates ( 16 ) against each other in order to ensure that the mold, not shown here, is closed and the flow of flowable plastic melt from the cavities formed in the mold ( 18 respectively. 20 ) to prevent.

11
zu verformendes Bauteilto deforming component
22
BautenmantelBautenmantel
33
BautenhohlraumBautenhohlraum
44
erstes offenes Endefirst open end
55
zweites offenes Endesecond open end
66
eingeschlossenes Druckmedium (H2O)enclosed pressure medium (H 2 O)
77
erstes verschlossenes Ende (verpresst)first closed end (pressed)
88th
zweites verschlossenes Ende (verpresst)second closed end (pressed)
99
vorverformtes Bauteil aus metallischem Materialpre-strained Component made of metallic material
1010
reibungsherabsetzende Foliefriction-reducing foil
1111
Stempelstamp
11.111.1
Stempelfläche 1. StempelhälfteStamp area 1st half of the stamp
1212
zweite Stempelhälfte (Stempel 11)second half of stamp (stamp 11 )
12.112.1
Stempelfläche 2. StempelhälfteStamp area 2nd stamp half
1313
Konturaufweitungcontour expansion
1414
erste Durchdringung (für Kunststoffmaterial)first Penetration (for Plastic material)
1515
zweite Durchdringung (für Kunststoffmaterial)second Penetration (for Plastic material)
1616
Formwerkzeugmold
16.116.1
erstes Formteil (stationär)first Molded part (stationary)
16.216.2
zweites Formteil (bewegbar)second Molded part (movable)
16.316.3
drittes Formteil(stationär)third Molding (stationary)
16.416.4
Hubweg zweites Formteil 16.2 Stroke second molding 16.2
1717
Rotationsachse Formwerkzeugaxis of rotation mold
1818
erste Kavität (IHU)first cavity (IHU)
1919
Drehsinn Formwerkzeug (z. B. 180°?)rotation Forming tool (e.g. 180 °?)
2020
zweite Kavität (Spritzguß)second cavity (Injection)
2121
KunststoffkopfteilPlastic headboard
2222
erstes Nockenpaarfirst cam pair
2323
zweites Nockenpaarsecond cam pair
2424
KunststofffußteilKunststofffußteil
2525
Pedalflächepedal area
2626
Entleerungsöffnung für DruckmediumDischarge opening for pressure medium
2727
Hybridbauteilhybrid component
2828
Schnittstempelpunch
28.128.1
SchnittstempelflächePunch area
2929
Begrenzungsfläche KavitätBoundary surface cavity
29.129.1
KonturbegrenzungsflächeContour defining surface
3030
metallisches Formteilmetallic molding
3131
Profilierungprofiling
3232
Hohlraumcavity
3333
Ausnehmung (Einstülpung durch Hydroumformung)recess (indentation by hydroforming)
Z-Achse, Y-Achse, X-AchseZ-axis, Y axis, X axis
3434
erste weite Ausnehmung (33)first wide recess ( 33 )
3535
Längserstreckung Ausnehmung (33)Longitudinal extension recess ( 33 )
3636
KunststoffmaterialPlastic material
3737
Hinterschnittundercut
3838
zweite weite Ausnehmung (33)second wide recess ( 33 )
3939
Materialanhäufung AussenseiteMaterial accumulation outside
4040
KunststoffmaterialrippePlastic material rib
5050
Spritzgiess-KunststoffbauteilInjection molding plastic component
5151
Mantelcoat
5252
MantelinnenflächeInner surface area
5353
Radialabstandradial distance
5454
metallisches Bauteilmetallic component
5555
Hohlraumcavity
5656
WandstärkeWall thickness
5757
AussenumfangsflächeOuter circumferential surface
5858
Längserstreckung Aufweitungsbereich IHU-Umformunglongitudinal extension Expansion area of hydroforming
5959
Durchmessererweiterung durch IHUDiameter extension by IHU
6060
erster Übergangsbereichfirst transition area
6161
zweiter Übergangsbereichsecond transition area
6262
Festsitz auf Umfangsfläche (57)Tight fit on peripheral surface ( 57 )
6363
erster Durchmesserfirst diameter
6464
zweiter Durchmesser (verformt)second Diameter (deformed)
6565
Spritzgießmaschineinjection molding machine
6666
Granulattrichtergranulate hopper
6767
PressbereichPress area
6868
Schließeinheitclosing unit
6969
Maschinenbettmachine bed

Claims (22)

Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen (27) aus einem vorgeformten Bauteil (9) metallischem Materials und aus Kunststoffmaterial in einem kombinierten IHU-Spritzgießprozess mit den Verfahrensschritten: a) das vorgeformte Bauteil (9) metallischem Materials wird mit einem Druckmedium (6) befällt und an seinen Enden (7, 8) verschlossen, b) das vorgeformte metallische Bauteil (9) wird in einer ersten Kavität (18) eines Formwerkzeuges (16; 16.1, 16.2, 16.3) eingelegt, seine Kontur (11, 12, 13) hydrogeformt und Durchbrüche (14, 15) für Kunststoffmaterial erzeugt, c) nach der Ausformung des metallischen Bauteiles (9) wird das Formwerkzeug (16, 16.1, 16.2, 16.3) derart bewegt, dass das hydrogeformte Bauteil (9) in einer zweiten Kavität (20) für Spritzgießen positioniert wird, d) durch in die zweite Kavität (20) eingespritztes Kunststoffmaterial wird das Hybridbauteil (27) erzeugt, während gleichzeitig in der ersten Kavität (18) ein mit Druckmedium (6) ein vorgeformtes Bauteil (9) aus metallischem Material hydrogeformt wird.Process for the production of hybrid components ( 27 ) from a preformed component ( 9 ) metallic material and plastic material in a combined IHU injection molding process with the process steps: a) the preformed component ( 9 ) metallic material with a pressure medium ( 6 ) and at its ends ( 7 . 8th ) closed, b) the preformed metallic component ( 9 ) is in a first cavity ( 18 ) a mold ( 16 ; 16.1 . 16.2 . 16.3 ) inserted its contour ( 11 . 12 . 13 ) hydroformed and breakthroughs ( 14 . 15 ) generated for plastic material, c) after the shaping of the metallic component ( 9 ) the molding tool ( 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) moved such that the hydroformed component ( 9 ) in a second cavity ( 20 ) is positioned for injection molding, d) through into the second cavity ( 20 ) injected plastic material becomes the hybrid component ( 27 ) generated while simultaneously in the first cavity ( 18 ) with pressure medium ( 6 ) a preformed component ( 9 ) is hydroformed from metallic material. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte b) und d) getaktet durchgeführt werden.Method according to claim 1, characterized in that the process steps b) and d) clocked carried out become. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (16, 16.1, 16.2, 16.3) bei Verfahrensschritt c) um eine Rotationsachse (17) verdreht wird.A method according to claim 1, characterized in that the molding tool ( 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) in process step c) about an axis of rotation ( 17 ) is twisted. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (16, 16.1, 16.2, 16.3) um 180° um seine Rotationsachse geschwenkt wird.A method according to claim 3, characterized in that the molding tool ( 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) is pivoted by 180 ° around its axis of rotation. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt b) während des Hydroumformens der Druck auf das vorverformte Bauteil (9) aus metallischem Material nach dem Prinzip der hydraulischen Waage aufgebracht wird und die Kontur (11, 12, 13) durch Einfahren der Stempel (11, 28) erzeugt wird.A method according to claim 1, characterized in that according to method step b) during the hydroforming, the pressure on the preformed component ( 9 ) is applied from metallic material according to the principle of the hydraulic balance and the contour ( 11 . 12 . 13 ) by retracting the stamp ( 11 . 28 ) is produced. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vorverformte Bauteil (9) aus metallischem Material nach Schliessen des Formwerkzeuges (16, 16.1, 16.2, 16.3) in einem ersten Stempel-Einfahrbereich (11) und/oder in einem zweiten Stempel-Einfahrbereich (12) oder weiteren Stempel-Einfahrbereichen ausgeformt wird.A method according to claim 5, characterized in that the pre-deformed component ( 9 ) made of metallic material after closing the mold ( 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) in a first stamp entry area ( 11 ) and / or in a second stamp entry area ( 12 ) or other stamp entry areas. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am vorgeformten Bauteil (9) aus metallischem Material eine Durchmesseraufweitung (13) erzeugt wird.A method according to claim 5, characterized in that on the preformed component ( 9 ) a widened diameter made of metallic material ( 13 ) is produced. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrensschrittes b) in vorgeformtem Bauteil (9) aus metallischem Material durch einfahrende Schnittstempel (28, 28.1) ein Formschluss des Kunststoffmaterials ermöglichende Durchbrüche (14, 15) erzeugt werden.A method according to claim 5, characterized in that during process step b) in preformed component ( 9 ) made of metallic material by retracting cutting punches ( 28 . 28.1 ) breakthroughs that enable a positive fit of the plastic material ( 14 . 15 ) be generated. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckmedium (6) zur Befüllung der vorgeformten Bauteile (9) aus metallischem Material Wasser eingesetzt wird.A method according to claim 1, characterized in that as the pressure medium ( 6 ) for filling the preformed components ( 9 ) water made of metallic material is used. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verfahrensschrittes d) das hydrogeformte Bauteil (9) in der zweiten Kavität (20) des Formwerkzeuges (16, 16.1, 16.2, 16.3) in Einspritzbereichen (21, 27) für Kunststoffmaterial teilweise mit Kunststoffmaterial umspritzt wird.A method according to claim 1, characterized in that during step d) the hydroformed component ( 9 ) in the second cavity ( 20 ) of the mold ( 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) in injection areas ( 21 . 27 ) for plastic material is partially overmolded with plastic material. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzbereiche (21, 24) für das Kunststoffmaterial und den Partien des hydrogeformten Bauteiles (9) aus metallischem Material entsprechen, in welchem Durchbrüche (14, 15) liegen, so dass ein Formschluss des Kunststoffmaterials am hydrogeformten Bauteil (9) aus metallischem Material erreicht wird.A method according to claim 10, characterized in that the injection areas ( 21 . 24 ) for the plastic material and the parts of the hydroformed component ( 9 ) made of metallic material, in which openings ( 14 . 15 ) so that the plastic material on the hydroformed component 9 ) made of metallic material al is achieved. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt d) eine Entleerung des Druckmediums (6) aus dem Hybridbauteil (27) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that after step d) emptying the pressure medium ( 6 ) from the hybrid component ( 27 ) he follows. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerung des Druckmediums (6) aus dem Hohlraum (3) des hydrogeformten Bauteiles an einer Entleerungsöffnung (26) innerhalb des Formwerkzeuges (17) vor der Durchführung des Verfahrensschrittes d) erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the emptying of the pressure medium ( 6 ) from the cavity ( 3 ) of the hydroformed component at an emptying opening ( 26 ) inside the mold ( 17 ) before carrying out process step d). Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerung des Druckmediums (6) aus dem vorgeformten Bauteil (9) aus metallischem Material durch Absaugung vor der Durchführung des Verfahrensschrittes d) erfolgt.A method according to claim 13, characterized in that the emptying of the pressure medium ( 6 ) from the preformed component ( 9 ) made of metallic material by suction before performing step d). Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte a) bis d) des IHU-Prozesses bzw. Hydroumformprozesses und des Spritzgiessens auf einer im wesentlichen vertikal wirkenden Spritzgießmaschine mit relativ zu dieser bewegbaren Formwerkzeug (16, 16.1, 16.2, 16.3) durchgeführt werden.A method according to claim 1, characterized in that the process steps a) to d) of the hydroforming process or hydroforming process and injection molding on an essentially vertically acting injection molding machine with a mold that is movable relative to this 16 . 16.1 . 16.2 . 16.3 ) be performed. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem hydrogeformten Formteil (30) und Kunststoffmaterial (36) gemäß Anspruch 1 mit den folgenden Verfahrensschritten: a) ein mit einer Ausnehmung (33) versehenes, metallisches Formteil (30) wird in das Formwerkzeug (16) eingelegt, b) das Kunststoffmaterial (36) wird in die Ausnehmung (33) des Formmaterials (30) eingespritzt und weitet diese, einen Hinterschnitt (37) bildend, auf.Process for producing a connection between a hydroformed molded part ( 30 ) and plastic material ( 36 ) according to claim 1 with the following method steps: a) one with a recess ( 33 ) provided, metallic molded part ( 30 ) is placed in the mold ( 16 ) inserted, b) the plastic material ( 36 ) is in the recess ( 33 ) of the molding material ( 30 ) injected and expanded, an undercut ( 37 ) educating on. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass je nach eingespritzter Menge von Kunststoffmaterial (36) und Einspritzdruck eine Aufweitung der Ausnehmung (33) am Formteil (30) von einer ersten Weite (34) auf eine zweite Weite (38) erfolgt.A method according to claim 16, characterized in that depending on the amount of plastic material injected ( 36 ) and injection pressure an expansion of the recess ( 33 ) on the molded part ( 30 ) from a first width ( 34 ) to a second width ( 38 ) he follows. Verfahren zur Verbindung eines Kunststoffbauteiles (50) mit einem diesen durchdringenden Bauteil aus metallischem Material (54) welches mittels des IHU-Verfahrens aufweitbar ist mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) das Kunststoffbauteil (50) wird in eine Kavität eines Formwerkzeuges (17) eingelegt, wobei es vom aufweitbaren metallischen Bauteil (54) durchsetzt ist, b) durch IHU-Umformung erfolgt eine örtliche, partielle Aufweitung (58, 59) des Bauteiles (54) aus metallischem Material von einem ersten Durchmesser (63) auf einen zweiten Durchmesser (64).Method for connecting a plastic component ( 50 ) with a component made of metallic material penetrating this ( 54 ) which can be expanded by means of the IHU process with the following process steps: a) the plastic component ( 50 ) is placed in a cavity of a mold ( 17 ) inserted, whereby it is from the expandable metallic component ( 54 ) is enforced, b) local, partial expansion takes place through hydroforming ( 58 . 59 ) of the component ( 54 ) of metallic material with a first diameter ( 63 ) to a second diameter ( 64 ). Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die örtliche, partielle Aufweitung (59) an einem weicheren Bereich des Bauteiles (54) aus metallischem Material mit reduzierter Wandstärke (56) vorgenommen wird.A method according to claim 18, characterized in that the local, partial expansion ( 59 ) on a softer area of the component ( 54 ) made of metallic material with reduced wall thickness ( 56 ) is made. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der im Durchmesser erweiterte Bereich (58) des Bauteiles (54) aus metallischem Material durch einen ersten Übergangsbereich (60) und einen zweiten Übergangsbereich (61) begrenzt ist.A method according to claim 19, characterized in that the area expanded in diameter ( 58 ) of the component ( 54 ) made of metallic material through a first transition area ( 60 ) and a second transition area ( 61 ) is limited. Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen (27) aus einem vorverformten Bauteil (9) metallischen Materials und aus Kunststoffmaterial in einem Spritzgieß-Prozess, mit den Verfahrensschritten: a) das vorverformte Bauteil (9) metallischem Materials wird mit einem Druckmedium (6) befällt und an seinen Enden (7, 8) verschlossen, b) das vorverformte metallische Bauteil (9) wird innerhalb einer Kavität (20) im Spritzgieß-Prozess durch die in die Kavität (20) eingespritzte Kunststoffschmelze innenhochdruckum-verformt.Process for the production of hybrid components ( 27 ) from a pre-formed component ( 9 ) metallic material and plastic material in an injection molding process, with the process steps: a) the preformed component ( 9 ) metallic material with a pressure medium ( 6 ) and at its ends ( 7 . 8th ) closed, b) the preformed metallic component ( 9 ) is inside a cavity ( 20 ) in the injection molding process through the into the cavity ( 20 ) injected plastic melt deformed inside high pressure. Verfahren gemäß der Ansprüche 1 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass am Hybridbauteil (27) zwischen dem vorverformten Bauteil (9) aus metallischem Material und den angespritzten Kunststoffbereichen (21, 24) am vorverformten Bauteil (9) aus metallischem Material eine Konturierung des metallischen Randes erfolgt.Method according to claims 1 and 21, characterized in that on the hybrid component ( 27 ) between the preformed component ( 9 ) made of metallic material and the molded plastic areas ( 21 . 24 ) on the preformed component ( 9 ) The metallic edge is contoured from metallic material.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007104127A1 (en) 2006-03-13 2007-09-20 Husky Injection Molding Systems Ltd. System for overmolding insert
WO2008043432A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Daimler Ag Method and device for producing a composite component
WO2008067901A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Daimler Ag Method for the production of a composite component
WO2008125233A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Daimler Ag Method for producing a composite component
WO2008125234A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Daimler Ag Method and device for producing a hollow profile
WO2008125232A3 (en) * 2007-04-13 2009-03-12 Daimler Ag Composite component and a method and device for producing the composite component
DE102007060628A1 (en) 2007-12-15 2009-06-18 Daimler Ag Process for the production of composite components
EP2083984A1 (en) * 2006-10-19 2009-08-05 Husky Injection Molding Systems S.A. Overmolding system
ITTO20080629A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-12 Sistemi Comandi Meccanici S C M COMMAND PEDAL FOR A VEHICLE.
WO2011124305A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Daimler Ag Door for a motor vehicle and method for the production thereof
DE102011084741A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Ifm Electronic Gmbh Proximity switch has housing, metallic external casing and internal insulating body, where metallic external casing has undercut, which is filled in form fit manner by insulating body
DE102007059057B4 (en) * 2006-12-06 2016-10-06 Daimler Ag Method for producing a composite component
CN113661041A (en) * 2019-04-01 2021-11-16 大众汽车股份公司 Method for post-injection molding of cold-formed glass parts from plastic

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1996381A1 (en) * 2006-03-13 2008-12-03 Husky Injection Molding Systems S.A. System for overmolding insert
USRE42356E1 (en) 2006-03-13 2011-05-10 Husky Injection Molding Systems Ltd. System for overmolding insert
WO2007104127A1 (en) 2006-03-13 2007-09-20 Husky Injection Molding Systems Ltd. System for overmolding insert
EP1996381A4 (en) * 2006-03-13 2009-04-15 Husky Injection Molding System for overmolding insert
WO2008043432A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Daimler Ag Method and device for producing a composite component
US8241552B2 (en) 2006-10-12 2012-08-14 Daimler Ag Method and apparatus for producing a composite component
EP2083984A4 (en) * 2006-10-19 2009-11-25 Husky Injection Molding Overmolding system
EP2083984A1 (en) * 2006-10-19 2009-08-05 Husky Injection Molding Systems S.A. Overmolding system
DE102007059057B4 (en) * 2006-12-06 2016-10-06 Daimler Ag Method for producing a composite component
WO2008067901A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Daimler Ag Method for the production of a composite component
WO2008125234A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Daimler Ag Method and device for producing a hollow profile
DE102007017420A1 (en) 2007-04-13 2008-10-23 Daimler Ag Method and device for producing a hollow profile
WO2008125232A3 (en) * 2007-04-13 2009-03-12 Daimler Ag Composite component and a method and device for producing the composite component
DE102007017420B4 (en) * 2007-04-13 2016-11-17 Daimler Ag Method and device for producing a hollow profile
DE102007017415B4 (en) * 2007-04-13 2016-06-02 Daimler Ag Composite component of a hollow section formed by means of hydroforming and at least one injection-molded element
WO2008125233A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-23 Daimler Ag Method for producing a composite component
US9090007B2 (en) 2007-04-13 2015-07-28 Daimler Ag Composite component and a method and device for producing the composite component
DE102007060628A1 (en) 2007-12-15 2009-06-18 Daimler Ag Process for the production of composite components
WO2009077026A1 (en) 2007-12-15 2009-06-25 Daimler Ag Method for producing composite components
CN101648559A (en) * 2008-08-11 2010-02-17 机械操纵***股份公司 Drive pedal for motor vehicle
ITTO20080629A1 (en) * 2008-08-11 2010-02-12 Sistemi Comandi Meccanici S C M COMMAND PEDAL FOR A VEHICLE.
WO2011124305A1 (en) * 2010-04-10 2011-10-13 Daimler Ag Door for a motor vehicle and method for the production thereof
US9283702B2 (en) 2010-04-10 2016-03-15 Daimler Ag Door for a motor vehicle and method for the production thereof
DE102011084741A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Ifm Electronic Gmbh Proximity switch has housing, metallic external casing and internal insulating body, where metallic external casing has undercut, which is filled in form fit manner by insulating body
DE102011084741B4 (en) * 2011-10-19 2013-11-07 Ifm Electronic Gmbh Proximity switch with metallic outer shell
CN113661041A (en) * 2019-04-01 2021-11-16 大众汽车股份公司 Method for post-injection molding of cold-formed glass parts from plastic
CN113661041B (en) * 2019-04-01 2023-05-09 大众汽车股份公司 Method for injection moulding cold deformed glass parts after plastic

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