DE112018004810T5

DE112018004810T5 - Umformverfahren und umformvorrichtung

Info

Publication number: DE112018004810T5
Application number: DE112018004810.1T
Authority: DE
Inventors: Tomomi HAYASE; Ryuichi Kaneko
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-06-18
Also published as: WO2019039503A1; CN110709180A; US11583907B2; JP2019037995A; CN110709180B; US20200188978A1; JP6920922B2

Abstract

Bereitgestellt werden ein Umformverfahren und eine Umformvorrichtung, welche die Festigkeit nach dem Formen sicherstellen und gleichzeitig eine Verformung unterbinden können.Das erfindungsgemäße Umformverfahren umfasst einen Gratbildungsschritt und einen Pressschritt. In dem Pressschritt wird ein Rohrabzweig (20) gebildet, indem eine zylindrische Umfangswand (11) eines zylindrischen Elements (Werkstück 10) mit der Umfangswand (11) dazu gebracht wird, in einer Auswärtsrichtung in Röhrenform vorzustehen. In dem Pressschritt wird eine distale Endfläche (21A) des Rohrabzweigs (20) in Richtung eines proximalen Endabschnitts (22) des Rohrabzweigs (20) gepresst. In dem Pressschritt kann die distale Endfläche (21A) des Rohrabzweigs (20) von einem Endflächen-Pressstempel (51) in einem Zustand gepresst werden, in dem ein Gratbildungsstempel (41) in den Rohrabzweig (20) eingeschoben ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umformverfahren und eine Umformvorrichtung.
TECHNISCHER HINTERGUND
Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zum Bilden eines Rohrabzweigs bzw. Abzweigrohrs in einem zylindrischen Element. Bei diesem Umformverfahren wird der Rohrabzweig gebildet, indem eine Umfangswand des zylindrischen Elements mittels Gratbildungsbearbeitung dazu gebracht wird, radial nach außen vorzustehen. In dem auf diese Weise gebildeten Rohrabzweig wurde aufgrund der Gratbildungsbearbeitung eine Zugeigenspannung in der Umgebung des proximalen Endabschnitts des Rohrabzweigs erzeugt, weswegen sich die Festigkeit desselben verringert. Aus diesem Grund wird in Patentschrift 1 die Umgebung des proximalen Endabschnitts des Rohrabzweigs gepresst; genauer gesagt werden beide Seiten des proximalen Endabschnitts des Rohrabzweigs in einer Umfangsrichtung der Umfangswand des zylindrischen Elements von innen her gepresst, so dass ein vertiefter Abschnitt entsteht, bei dem die Innenumfangsoberfläche der Umfangswand eingedrückt bzw. verbeult ist. Gemäß dieser Konfiguration wird die Zugeigenspannung verringert oder in eine Komprimierungsrichtung gewandelt, wodurch die Festigkeit, die sich nach der Gratbildungsbearbeitung verringert, verbessert wird.
LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
PATENTLITERATUR
Patentschrift 1: JP 2014-57997 A
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE PROBLEME
Im Fall von Patentschrift 1 ist jedoch das Erscheinungsbild des zylindrischen Elements aufgrund der hervorgerufenen Verformung, beispielsweise einer Ausbuchtung, nicht gut. Wenn andere Elemente an dem Rohrabzweig oder dessen Umgebung montiert werden sollen, ist es zudem erforderlich, die Wechselwirkung mit dem verformten Abschnitt zu berücksichtigen, was kompliziert ist.
Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der obigen Gegebenheiten aus dem Stand der Technik, und eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Umformverfahren und eine Umformvorrichtung anzugeben, welche die Festigkeit nach dem Umformen sicherstellen können und gleichzeitig eine Verformung unterbinden.
LÖSUNG DER AUFGABEN
Ein erfindungsgemäßes Umformverfahren umfasst einen Gratbildungsschritt bzw. Burring-Schritt und einen Pressschritt. In dem Gratbildungsschritt wird ein Rohrabzweig gebildet, indem eine zylindrische Umfangswand eines zylindrischen Elements mit der Umfangswand dazu gebracht wird, in einer Auswärtsrichtung in Röhrenform vorzustehen. In dem Pressschritt wird eine distale Endfläche des Rohrabzweigs hin zu einem proximalen Endabschnitt des Rohrabzweigs gepresst.
Bei dem erfindungsgemäßen Umformverfahren kann in dem Gratbildungsschritt der Rohrabzweig gebildet werden, indem ein Gratbildungsstempel bzw. Burring-Stempel dazu gebracht wird, von innerhalb nach außerhalb der Umfangswand des zylindrischen Elements vorzustehen. Und in dem Pressschritt kann die distale Endfläche des Rohrabzweigs von einem Endflächen-Pressstempel in einem Zustand gepresst werden, in dem der Gratbildungsstempel in dem Rohrabzweig eingeschoben ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Umformverfahren kann in dem Pressschritt zumindest eine distale Endfläche einer Umfangswand des Rohrabzweigs gepresst werden.
Dabei kann der Rohrabzweig, der in dem Gratbildungsschritt der vorliegenden Erfindung gebildet wird, indem die Umfangswand des zylindrischen Elements dazu gebracht wird, in Röhrenform vorzustehen, offen sein und die Umfangswand des zylindrischen Elements durchdringen, oder nicht offen sein.
Eine erfindungsgemäße Umformvorrichtung weist eine Gratbildungsbearbeitungseinheit bzw. Burring-Bearbeitungseinheit und eine Presseinheit auf. Die Gratbildungsbearbeitungseinheit bildet in einer zu einer Mittelachse eines zylindrischen Werkstücks orthogonalen Richtung einen Rohrabzweig. Die Presseinheit presst eine distale Endfläche des Abzweigohrs hin zu einer proximalen Endseite des Rohrabzweigs. Die Gratbildungsbearbeitungseinheit weist einen Gratbildungsstempel bzw. Burring-Stempel und eine erste Antriebseinrichtung auf. Der Gratbildungsstempel ist im Innern eines zylindrischen Elements angeordnet, das eine zylindrische Wand aufweist, und ist derart bereitgestellt ist, dass er in einer zur Mittelachse des zylindrischen Elements orthogonalen Richtung bewegbar ist. Die erste Antriebseinrichtung bewegt den Gratbildungsstempel hin zu der Umfangswand. Die Presseinheit weist einen Endflächen-Pressstempel und eine zweite Antriebseinrichtung auf. Der Endflächen-Pressstempel ist außerhalb des zylindrischen Elements angeordnet und derart bereitgestellt, dass er in der zu der Mittelachse des zylindrischen Elements orthogonalen Richtung bewegbar ist. Die zweite Antriebseinrichtung bewegt den Endflächen-Pressstempel hin zu der distalen Endfläche des Rohrabzweigs.
Bei der erfindungsgemäßen Umformvorrichtung kann der Endflächen-Pressstempel einen Vorsprung aufweisen, der von einer Pressfläche zum Pressen der distalen Endfläche des Rohrabzweigs vorsteht. Der Vorsprung ist eingerichtet, durch eine Bewegung des Endflächen-Presstempels in den Rohrabzweig eingeschoben zu werden und dadurch den Gratbildungsstempel zurückzudrücken.
Bei der erfindungsgemäßen Umformvorrichtung ist in dem Endflächen-Presstempel eine Pressfläche zum Pressen der distalen Endfläche des Rohrabzweigs in einer Ringform ausgebildet.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines zylindrischen Elements mit einem durch ein Umformverfahren gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform gebildeten Rohrabzweig veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die das Beispiel des zylindrischen Elements mit dem durch das Umformverfahren gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform gebildeten Rohrabzweig veranschaulicht.
3 ist eine Darstellung (Teil 1) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist eine Darstellung (Teil 2) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht, aufgenommen entlang einer Linie V-V der 4.
6 ist eine Darstellung (Teil 3) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist eine Darstellung (Teil 4) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform.
8 ist eine Darstellung zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform.
9 ist eine Darstellung zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der dritten Ausführungsform.
10 ist eine Darstellung (Teil 1) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der vierten Ausführungsform.
11 ist eine Darstellung (Teil 2) zur Beschreibung des Umformverfahrens gemäß der vierten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erste bis vierte Ausführungsformen beschrieben, in denen ein erfindungsgemäßes Umformverfahren und eine erfindungsgemäße Umformvorrichtung verkörpert sind.
Das Umformverfahren der ersten bis vierten Ausführungsformen wird verwendet, wenn in einem Werkstück 10 ein Rohrabzweig 20 als erfindungsgemäßes zylindrisches Element gebildet wird, wie in den 1 und 2 gezeigt. Das Werkstück 10 ist ein gerades Metallrohr und besitzt eine zylindrische Umfangswand 11. Der Rohrabzweig 20 wird gebildet, indem die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 dazu gebracht wird, in Röhrenform in einer Auswärtsrichtung vorzustehen. Der Rohrabzweig 20 wird so gebildet, dass er in einer zu einer Mittelachse des Werkstücks 10 orthogonalen Richtung vorsteht. Der Rohrabzweig 20 wird in Röhrenform gebildet, bei der ein distaler Endabschnitt 21 der Röhrenform geöffnet ist und ein proximaler Endabschnitt 22 der Röhrenform mit der Umfangswand 11 verbunden wird. Der Rohrabzweig 20 wird mit einer Länge L1 eines geraden Rohrabschnitts 23 mit einem konstanten Innendurchmesser, und mit einer Vorstandslänge L2 von der Umfangswand 11 des Werkstücks 10 gebildet.
Wenn das Werkstück 10, in dem der Rohrabzweig 20 gebildet wurde, als Erzeugnis verwendet wird, ist in dessen Innern ein Arbeitsmedium eingeschlossen. Ein anderes Element wird mit dem Rohrabzweig 20 verbunden und dem Fluid wird es ermöglicht, durch dieses zu strömen. Eine Innenumfangsoberfläche des geraden Rohrabschnitts 23 des Rohrabzweigs 20 dient als Kontaktoberfläche eines Dichtungselements, das einen Austritt des Arbeitsmediums aus einem angeschlossenen Abschnitt verhindert.
<Erste Ausführungsform>
In dem Umformverfahren gemäß der ersten Ausführungsform wird, wie in den 3 bis 7 gezeigt, eine Umformvorrichtung 1 als Vorrichtung zum Umformen des Werkstücks 10 verwendet. Die Umformvorrichtung 1 weist eine Spannmatrizeneinheit 30, eine Gratbildungsbearbeitungseinheit bzw. Burring-Bearbeitungseinheit 40 und eine Presseinheit 50 auf.
Die Spannmatrizeneinheit 30 weist eine erste Spannmatrize 31 und eine zweite Spannmatrize 32 auf. Die Spannmatrizeneinheit 30 spannt Werkstück 10 vermittels der ersten Spannmatrize 31 und der zweiten Spannmatrize 32 ein und hält dieses. Insbesondere sind die erste Spannmatrize 31 und die zweite Spannmatrize 32 derart bereitgestellt, dass sie durch einen nicht gezeigten Antriebsmechanismus in sich einander annähernden und voneinander distanzierenden Richtungen bewegbar sind. Die erste Spannmatrize 31 und die zweite Spannmatrize 32 sind mit Nuten 31A bzw. 32A gebildet, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen. Jede der Nuten 31A, 32A ist mit einer Tiefe gebildet, die im Wesentlichen gleich einem Radius des Werkstücks 10 ist. Durch Kombinieren der Nuten 31A, 32A in einem sich gegenüberliegenden Zustand bilden die erste Spannmatrize 31 und die zweite Spannmatrize 32 einen Raum mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Das Werkstück 10 wird in diesen Raum eingeführt und darin sandwichförmig umschlossen, so dass die Spannmatrizeneinheit 30 das Werkstück 10 einspannt. Die erste Spannmatrize 31 ist mit einer Durchgangsbohrung 31B ausgebildet. Die Durchgangsbohrung 31B hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des zu bildenden Rohrabzweigs 20 ist. In der ersten Spannmatrize 31 ist die Durchgangsbohrung 31B in einer sich entgegensetzt zu einer Öffnungsrichtung der Nut 31A verlaufenden Richtung und in der sich orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung der Nut 31A verlaufenden Richtung gebildet.
Die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 weist einen Gratbildungsstempel bzw. Burring-Stempel 41, einen Kernstab 42 und eine Kernstabführung 43 auf. Der Gratbildungsstempel 41 ist in Säulenform ausgebildet, die einen Außendurchmesser hat, der gleich einem Innendurchmesser des zu bildenden Rohrabzweigs 20 ist. Der Gratbildungsstempel 41 ist derart bereitgestellt, dass er in einer Axialrichtung des Gratbildungsstempels bewegbar ist. Der Kernstab 42 ist in Säulenform ausgebildet und derart angeordnet, dass seine Mittelachse im Wesentlichen orthogonal zu einer Mittelachse des Gratbildungsstempels 41 ist. Der Kernstab 42 ist derart bereitgestellt, dass er vermittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung, etwa eines Hydraulikzylinders, in einer Axialrichtung des Kernstabs bewegbar ist. Die Kernstabführung 43 ist in zylindrischen Form gebildet, die einen Außendurchmesser hat, der im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser des Werkstücks 10 ist, und ist auf einer Seite eines (nicht gezeigten) Hauptkörpers der Umformvorrichtung 1 befestigt. Der Kernstab 42 ist koaxial in der Kernstabführung 43 angeordnet und bewegt sich in der Axialrichtung entlang einer Innenumfangsoberfläche der Kernstabführung 43. Das bedeutet, dass die Kernstabführung 43 die Axialbewegung des Kernstabs 42 führt. In einer Umfangswand der Kernstabführung 43 ist eine Führungsbohrung 43A gebildet, die einen Innendurchmesser hat, der im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Gratbildungsstempels 41 ist. Der Gratbildungsstempel 41 wird in die Führungsbohrung 43A eingeführt. Der Gratbildungsstempel 41 gleitet auf einer Innenumfangsoberfläche der Führungsbohrung 43A, und somit führt die Führungsbohrung 43A eine Axialbewegung des Gratbildungsstempels 41. Die Führungsbohrung 41 verhindert zudem, dass sich der Gratbildungsstempel 41 einhergehend mit einer Bewegung des Kernstabs 42 in der Bewegungsrichtung des Kernstabs 42 bewegt.
In der vorliegenden Ausführungsform kann gesagt werden, dass die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung durch den Kernstab 42, die (nicht gezeigte) Antriebseinrichtung zum Antreiben des Kernstabs 42, und die Kernstabführung 43 gebildet wird.
Die Funktionsweise der Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist wie folgt: Der Gratbildungsstempel 41 besitzt ein axiales Ende, das als Bearbeitungsoberfläche 41A dient, die eine Gratbildungsbearbeitung durchführt. Die Bearbeitungsoberfläche 41A ist eine Ebene orthogonal zu der Axialrichtung des Gratbildungsstempels 41. Der Außenumfang der Bearbeitungsoberfläche 41A ist mit einem gefasten Abschnitt 41B ausgebildet, an dem eine Rundabschrägung erfolgte, wodurch die Bearbeitungsoberfläche 41A und die Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 sanft verbunden werden.
Das andere Ende des Gratbildungsstempels 41 ist mit einer verjüngten Oberfläche 41C versehen, die schräg in eine verjüngte Form gebildet wurde. Eine distale Endfläche 42A des Kernstabs 42 ist ebenfalls schräg in eine verjüngte Form gebildet. Die verjüngte Oberfläche 41C des Gratbildungsstempels 41 und die distale Endfläche 42A des Kernstabs 42 stehen gleitend miteinander in Kontakt. Der Kernstab 42 wird durch die nicht gezeigte, an der Hauptkörperseite der Umformvorrichtung 1 bereitgestellte Antriebseinrichtung in Axialrichtung in der Kernstabführung 43 eingeschoben und bewegt. Wenn sich der Kernstab 42 in Axialrichtung bewegt, liegt die distale Endfläche 42A des Kernstabs 42 an der verjüngten Oberfläche 41C des Gratbildungsstempels 41 an. Dann werden die verjüngte Oberfläche 41C und die distale Endfläche 42A des Kernstabs 42 durch die Bewegung des Kernstabs 42 aufeinander geschoben, wodurch eine Verdrängungskraft in einer die Bewegungsrichtung des Kernstabs 42 schneidenden Richtung auf den Gratbildungsstempel 41 aufgebracht wird.
Der Gratbildungsstempel 41, der mir der Verdrängungskraft beaufschlagt wurde, wird von der Innenumfangsoberfläche der Führungsbohrung 43A der Kernstabführung 43 geführt, und bewegt sich in der zu der Bewegungsrichtung des Kernstabs 42 orthogonalen Richtung. Somit wird der Gratbildungsstempel 41 von dem Kernstab 42 von der der Seite der verjüngten Oberfläche 41C her verdrängt, wodurch sich der Gratbildungsstempel 41 in der Axialrichtung des Gratbildungsstempels, also der Richtung orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Kernstabs 42, entlang der Innenumfangsoberfläche der Führungsbohrung 43A der Kernstabführung 43 bewegt.
Die Presseinheit 50 weist einen Endflächen-Pressstempel 51 auf. Der Endflächen-Pressstempel 51 ist in Säulenform mit einem Außendurchmesser gebildet, der im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Rohrabzweigs 20 ist. An einer axialen Endfläche des Endflächen-Pressstempels 51 ist eine Pressfläche 51A vorgesehen. Der Endflächen-Pressstempel 51 ist derart koaxial an der Mittelachse des Gratbildungsstempels 41 angeordnet, dass die Pressfläche 51A der Bearbeitungsoberfläche 41A des Gratbildungsstempels 41 gegenüberliegt. Der Endflächen-Pressstempel 51 ist derart bereitgestellt, dass er vermittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung, beispielsweise ein Hydraulikzylinder (beispielhaft als eine erfindungsgemäße zweite Antriebseinrichtung genannt), in seiner Axialrichtung bewegbar ist.
Nachfolgend wird das Umformverfahren zum Bilden des Rohrabzweigs 20 in dem Werkstück 10 unter Verwendung der Umformvorrichtung 1 mit der oben beschriebenen Ausgestaltung beschrieben.
Wenn der Rohrabzweig 20 in dem Werkstück 10 gebildet wird, wird zunächst, wie in 3 gezeigt, eine Außenumfangsoberfläche der Umfangswand 11 des Werkstücks 10 von der Spannmatrizeneinheit 30 eingespannt und die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 wird in das Werkstück 10 eingeschoben. Jeder dieser Vorgänge kann als erstes durchgeführt werden, oder beide Vorgänge können gleichzeitig durchgeführt werden.
Dann wird der Rohrabzweig 20 gebildet, indem die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 dazu gebracht wird, in der Auswärtsrichtung in der Röhrenform vorzustehen (Gratbildungsschritt). Konkret wird in einem Fall der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 4 und 5 gezeigt, der Gratbildungsstempel 41 dazu gebracht, die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 von innen nach außen zu durchdringen. Mit anderen Worten wird der Kernstab 42 entlang der Innenumfangsoberfläche der Kernstabführung 43 bewegt, um die Verdrängungskraft auf den Gratbildungsstempel 41 in der Auswärtsrichtung der Umfangswand 11 aufzubringen, so dass der Gratbildungsstempel 41 dazu gebracht wird, die Umfangswand 11 von innen nach außen zu durchdringen. Die Umfangswand 11, die von dem Gratbildungsstempel 41 durchdrungen wird, wird von einer Innenumfangsoberfläche der Durchgangsbohrung 31B der ersten Spannmatrize 31 und der Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 beschränkt, so dass der Rohrabzweig 20 mit dem der Innenumfangsoberfläche der Durchgangsbohrung 31B entsprechenden Außendurchmesser und mit dem der Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 entsprechenden Innendurchmesser gebildet wird. Hierbei entsteht aufgrund der Gratbildungsbearbeitung in einer Zugrichtung in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 eine Eigenspannung.
Wie in 6 gezeigt ist in dem Gratbildungsschritt der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Rohrabzweig 20 gebildet wurde, der Gratbildungsstempel 41 in einem Zustand, bei dem ein distaler Endabschnitt des Gratbildungsstempels von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 vorsteht.
In dem Gratbildungsbearbeitungsabschnitt der Umfangswand 11 wurde vor der Gratbildungsbearbeitung eine Vorbohrung 11A gebildet. Die Vorbohrung 11A kann gebildet werden, bevor das Werkstück 10 in die Umformvorrichtung 1 eingesetzt wird, oder kann gebildet werden, nachdem das Werkstück 10 in die Umformvorrichtung 1 eingesetzt wurde. In einem Fall, bei dem die Vorbohrung 11A gebildet wurde, bevor das Werkstück 10 in die Umformvorrichtung 1 eingesetzt wurde, wird die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 derart in das Werkstück 10 eingeschoben, dass die Vorbohrung 11A an einer Position angeordnet ist, die mit einer Mitte des Gratbildungsstempels 41 konform ist.
Im Anschluss wird die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 in Richtung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 gedrückt bzw. gepresst (Pressschritt). Im Falle der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 7 gezeigt, der Rohrabzweig 20 von dem Endflächen-Presstempel 51 gepresst. Konkret wird der Endflächen-Pressstempel 51 hin zu dem Gratbildungsstempel 41 bewegt, und die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 wird von der Pressfläche 51A gepresst. Dadurch wird die Eigenspannung in der Zugrichtung, die in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 erzeugt wurde, verringert oder in eine Spannung in Komprimierungsrichtung gewandelt. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform der Pressschritt kontinuierlich mit dem Gratbildungsschritt durchgeführt.
Wie oben beschrieben befindet sich, wenn der Gratbildungsschritt durchgeführt wird, der Gratbildungsstempel 41 in einem von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 vorstehenden Zustand. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform wird der Pressschritt durchgeführt, während die Pressfläche 51A des Endflächen-Pressstempels 51 die Bearbeitungsoberfläche 41A des Gratbildungsstempels 41 presst, um den Gratbildungsstempel 41 zurückzudrücken. Das bedeutet, dass der Pressschritt gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der Gratbildungsstempel 41 in den Rohrabzweig 20 eingeschoben ist. Im Ergebnis wird eine radiale Verformung des Rohrabzweigs 20 unterbunden. In dem Pressschritt wird die distale Endfläche 21A derart gepresst, dass der Rohrabzweig 20 geringfügig in Richtung der Seite des proximalen Endabschnitts 22 zusammengeschnürt wird. Weil die distale Endfläche 21A in einem Zustand gepresst wird, in dem sie von der Spannmatrizeneinheit 30, dem Gratbildungsstempel 41 und der Kernstabführung 43 blockiert wird, wird hierbei eine Verformung einer Außenform des Rohrabzweigs 20 unterbunden und Druck wirkt zweckmäßig, um die Eigenspannung in der Zugrichtung zu verringern oder diese in die Spannung in der Komprimierungsrichtung zu wandeln,.
Wie oben beschrieben umfasst das Umformverfahren gemäß der ersten Ausführungsform den Gratbildungsschritt und den Pressschritt. In dem Gratbildungsschritt wird der Rohrabzweig 20 gebildet, indem die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 mit der zylindrischen Umfangswand 11 dazu gebracht wird, in Röhrenform in der Auswärtsrichtung hervorzustehen. In dem Pressschritt wird die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 in Richtung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 gepresst.
Wie oben beschrieben wird durch Pressen der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 hin zum proximalen Endabschnitt 22 in dem Pressschritt die Eigenspannung in der Zugrichtung in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20, die in dem Gratbildungsschritt in der Umfangswand 11 des Werkstücks 10 erzeugt wird, verringert oder in eine Spannung in der Komprimierungsrichtung gewandelt. Weil die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 hin zum proximalen Endabschnitt 22 gepresst wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Verformung in der Auswärtsrichtung aufgrund des Pressens in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 erzeugt wird.
Daher kann das Umformverfahren der ersten Ausführungsform die Festigkeit der Umfangswand 11 des Werkstücks 10 in dem proximalen Endabschnitt 22 des Rohrabzweigs 20 nach dem Umformen sicherstellen und gleichzeitig die Verformung der Umfangswand 11 des Werkstücks 10 in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 unterbinden.
Ferner wird gemäß des Umformverfahrens der ersten Ausführungsform in dem Gratbildungsschritt der Rohrabzweig 20 gebildet, indem der Gratbildungsstempel 41 dazu gebracht wird, die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 von innen nach außen zu durchdringen, und in dem Pressschritt wird die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 von dem Endflächen-Pressstempel 51 in dem Zustand gepresst, in dem der Gratbildungsstempel 41 in den Rohrabzweig 20 eingeschoben ist. Deshalb wird in dem Pressschritt die Verformung des Rohrabzweigs 20 radial einwärts durch den Gratbildungsstempel 41 unterbunden, so dass die Abmessungsgenauigkeit des Rohrabzweigs 20 in der Radialrichtung sichergestellt werden kann.
Ferner kann gemäß dem Umformverfahren der ersten Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, der Rohrabzweig 20, bei dem die Vorstandslänge L2 von der Umfangswand 11 unterbunden wird, gebildet werden, während die Länge L1 des geraden Rohrabschnitts 23 sichergestellt wird. Beispielsweise wird in einem Fall, bei dem die Umgebung des proximalen Endabschnitts des Rohrabzweigs wie bei einem herkömmlichen Verfahren nach außen in eine konvexe Form verformt wird, die Vorstandslänge des Rohrabzweigs länger ausgelegt, da eine Länge eines nach außen in die konvexe Form verformten Abschnitts in der Vorstandslänge des Rohrabzweigs zusätzlich zu der Länge des geraden Rohrabschnitt enthalten ist. Verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren kann jedoch gemäß des Umformverfahrens der ersten Ausführungsform die Vorstandslänge L2 von der Umfangswand 11 unterbunden werden, während die Länge L1 des geraden Rohrabschnitts 23 sichergestellt wird, so dass eine Platzersparnis erzielt werden kann, da die Verformung in Auswärtsrichtung aufgrund des Pressens mit geringerer Wahrscheinlichkeit hervorgerufen wird.
Ferner weist die Umformvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 und die Presseinheit 50 auf. Die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 bildet den Rohrabzweig in der Richtung orthogonal zur Mittelachse des Werkstücks 10. Die Presseinheit 50 presst die distale Endfläche des Rohrabzweigs 20 in Richtung der proximalen Endseite des Rohrabzweigs 20. Die Gratbildungsbearbeitungseinheit 40 weist den Gratbildungsstempel 41 und, als erste Antriebseinrichtung, den Kernstab 42, die nicht gezeigte Antriebseinrichtung, und die Kernstabführung 43 auf. Der Gratbildungsstempel 41 ist im Inneren des Werkstücks 10 mit der zylindrischen Umfangswand 11 angeordnet und ist derart bereitgestellt, dass er in der zur Mittelachse des Werkstücks 10 orthogonalen Richtung bewegbar ist. Der Kernstab 42, die nicht gezeigten Antriebseinrichtungen und die Kernstabführung 43, jene als erste Antriebseinrichtungen dienend, bewegen den Gratbildungsstempel 41 hin zur Umfangswand 11 des Werkstücks 10. Die Presseinheit 50 weist den Endflächen-Pressstempel 51 und die nicht gezeigten Antriebseinrichtungen als zweite Antriebseinrichtung auf. Der Endflächen-Pressstempel 51 ist außerhalb des Werkstücks 10 angeordnet und derart bereitgestellt, dass er in der zur Mittelachse des Werkstücks 10 orthogonalen Richtung bewegbar ist. Der Endflächen-Pressstempel 51 wird von der nicht gezeigten Antriebseinrichtung als zweite Antriebseinrichtung hin zur Umfangswand 11 des Werkstücks 10 bewegt, und presst dadurch die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20.
Bei der Umformvorrichtung 1 wird die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20, die von der Gratbildungsbearbeitungsvorrichtung 40 gebildet wird, von dem Endflächen-Pressstempel 51 der Presseinheit 50 gepresst. Im Ergebnis kann die Eigenspannung in der Zugrichtung in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20, die durch den Gratbildungsschritt erzeugt wird, verringert oder zu die Spannung in der Komprimierungsrichtung gewandelt werden. Da der Endflächen-Presstempel 51 die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 presst, wird ferner die Verformung in der Auswärtsrichtung aufgrund des Pressens mit geringerer Wahrscheinlichkeit in der Umgebung des proximalen Endabschnitts 22 des Rohrabzweigs 20 hervorgerufen.
Daher kann die Umformvorrichtung 1 die Festigkeit nach dem Umformen sicherstellen und gleichzeitig die Verformung unterbinden.
<Zweite Ausführungsform>
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8 etc. beschrieben.
Ein Umformverfahren der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von einem Umformverfahren der ersten Ausführungsform in einer Pressform der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20. In der vorliegenden Ausführungsform weist eine Presseinheit 250 einen Endfläche-Pressstempel 251 auf, der in einer zylindrischen Form mit im Wesentlichen dem gleichen Innen- und Außendurchmesser wie der Rohrabzweig 20 ausgebildet ist. Der Endflächen-Pressstempel 251 weist eine Pressfläche 251A zum Pressen der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 auf, die in einer Ringform gebildet ist. Gemäß dieser Konfiguration ist der Endflächen-Pressstempel 251 in der Lage, lediglich die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 zu pressen, ohne den Gratbildungsstempel 41 zurückzudrücken. Die Presseinheit 250 weist einen säulenförmigen Gegendruck-Stempel 252 auf, der in dem Endflächen-Presstempel 251 angeordnet ist, um koaxial mit dem Endflächen-Pressstempel 251 zu sein. Der Gegendruck-Stempel 252 ist bereitgestellt, um in Axialrichtung getrennt von dem Endflächen-Presstempel 251 verschiebbar zu sein.
Ein derartiges Umformverfahren und eine derartige Umformvorrichtung zeigen ferner die gleichen Wirkungen wie das Umformverfahren und die Umformvorrichtung der ersten Ausführungsform. Da getrennt vom Zurückdrücken des Gratbildungsstempels 41 nur die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 gepresst wird, kann der Pressschritt zudem in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der Gratbildungsstempel 41 zuverlässig in den Rohrabzweig 20 eingeschoben ist, mit dem Ergebnis, dass die Radialverformung des Rohrabzweigs 20 zuverlässiger unterbunden werden kann. Ferner ist der Gegendruck-Stempel 252 derart bereitgestellt, dass er in Axialrichtung getrennt von dem Endflächen-Pressstempel 251 verschiebbar ist. Daher kann in dem Pressschritt der gefaste Abschnitt 41B des Gratbildungsstempels 41, der von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 hervorsteht, zurückgezogen werden und stellt dabei im Innern des Endflächen-Presstempels 251 einen Raum bereit, der eine Dicke hat, die im Wesentlichen gleich einer Axiallänge des gefasten Abschnitts 41B des Gratbildungsstempels 41 ist. Im Ergebnis kann der Pressschritt in einem Zustand erfolgen, bei dem die Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 an dessen proximaler Endseite denn der gefaste Abschnitt 41B (also die Außenumfangsoberfläche ohne Rundabschrägung) in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des Rohrabzweigs 20 ist. Das bedeutet, der Pressschritt kann in einem Zustand erfolgen, bei dem zwischen der Innenumfangsoberfläche des Rohrabzweigs 20 und der Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 kein Raum vorgesehen ist. Daher kann die Radialverformung des Rohrabzweigs 20 zuverlässiger unterbunden werden. Zudem kann der Gratbildungsstempel 41 von dem Gegendruck-Stempel 252 zuverlässig zurückgedrückt werden.
Ferner ist bei der zweiten Ausführungsform die Pressfläche 251A des Endflächen-Pressstempels 251 in einer Ringform ausgebildet. In dem Pressschritt wird die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 von der ringförmigen Pressfläche 251A in Richtung des proximalen Endabschnitts 22 gepresst. Gemäß dieser Konfiguration wird in der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 ein distales Ende des geraden Rohrabschnitts 23, welches einer distalen Endfläche der Umfangswand des Rohrabzweigs 10 gleichwertig ist, in dem Pressschritt in die Axialrichtung gepresst. Im Ergebnis kann die Presskraft von dem Endflächen-Pressstempel 251 zweckmäßig von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs auf die Seite des proximalen Endabschnitts 22 übertragen werden.
<Dritte Ausführungsform>
Nachfolgend wird die dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9 etc. beschrieben.
Ein Umformverfahren und eine Umformvorrichtung der dritten Ausführungsform unterscheiden sich von dem Umformverfahren und der Umformvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in der Pressform der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Presseinheit 350 einen Endflächen-Pressstempel 351 auf, der in einer Säulenform ausgebildet ist und den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser des Rohrabzweigs 20 hat. Eine Pressfläche 351A des Endflächen-Pressstempels 351 ist wie in der zweiten Ausführungsform in Ringform ausgebildet. Konkret ist die Pressfläche 351A des Endflächen-Pressstempels 351 mit einer Aussparung 351B ausgebildet, die einen Innendurchmesser hat, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohrabzweigs 20, also dem Außendurchmesser des Gratbildungsstempels 41 ist. Die Aussparung 351B hat eine Tiefe, die im Wesentlichen gleich der axialen Länge des gefasten Abschnitts 41B ist, der an dem Außenumfang der Bearbeitungsoberfläche 41A des Gratbildungsstempels 41 ausgebildet ist. Daher kann, bevor der Gratbildungsstempel 41 zurückgedrückt wird, der Endflächen-Pressstempel 351 die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 in einem Zustand zurückdrücken, in dem der Gratbildungsstempel 41 in dieses eingeschoben ist. Nachdem die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 gepresst wurde, wird eine Bodenseite der Aussparung 351B in Kontakt mit der Bearbeitungsoberfläche 41A des Gratbildungsstempels 41 gebracht, und dadurch kann der Gratbildungsstempel 41 zurückgedrückt werden.
Ein solches Umformverfahren und eine solche Umformvorrichtung zeigen ferner die gleichen Wirkungen wie das Umformverfahren und die Umformvorrichtung der ersten Ausführungsform. Da nur die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 vor dem Zurückdrücken des Gratbildungsstempels 41 gepresst werden kann, kann der Pressschritt zudem in einem Zustand durchgeführt werden, in dem der Gratbildungsstempel 41 zuverlässig in den Rohrabzweig 20 eingeschoben ist, mit dem Ergebnis, dass die Radialverformung des Rohrabzweigs 20 zuverlässiger unterbunden werden kann. Ferner kann, da die Aussparung 351B die Tiefe besitzt, die im Wesentlichen gleich der axialen Länge des gefasten Abschnitts 41B des Gratbildungsstempels 41 ist, der gefaste Abschnitt 41B des Gratbildungsstempels 41, der von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 vorsteht, in dem Pressschritt zurückgezogen werden. Im Ergebnis kann der Pressschritt in einem Zustand erfolgen, bei dem die Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 an dessen proximaler Endseite denn der gefaste Abschnitt 41B (also die Außenumfangsoberfläche ohne Rundabschrägung) in Kontakt mit der Innenumfangsoberfläche des Rohrabzweigs 20 ist. Das bedeutet, der Pressschritt kann in einem Zustand erfolgen, bei dem zwischen der Innenumfangsoberfläche des Rohrabzweigs 20 und der Außenumfangsoberfläche des Gratbildungsstempels 41 kein Raum vorgesehen ist. Daher kann die Radialverformung des Rohrabzweigs 20 zuverlässiger unterbunden werden. Ferner kann der Gratbildungsstempel 41 kontinuierlich zurückgedrückt werden, nachdem die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 gepresst wurde, so dass sich ein simples Umformverfahren erzielen lässt.
Ferner wird in der dritten Ausführungsform die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 von der Pressfläche 351A, die wie in der zweiten Ausführungsform in Ringform ausgebildet ist, in Richtung des proximalen Endabschnitts 22 gepresst bzw. gedrückt. Gemäß dieser Konfiguration wird in der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 ein distales Ende des geraden Rohrabschnitts 23, welches einer distalen Endfläche der Umfangswand des Rohrabzweigs 20 gleichwertig ist, in dem Pressschritt in der Axialrichtung gepresst. Im Ergebnis kann die Presskraft durch den Endflächen-Pressstempel 351 zweckmäßig von der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 auf die Seite des proximalen Endabschnitts 22 übertragen werden.
<Vierte Ausführungsform>
Nachfolgend wird die vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf 10, 11 etc. beschrieben.
Ein Umformverfahren und eine Umformvorrichtung der vierten Ausführungsform unterscheiden sich von dem Umformverfahren und der Umformvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einer Pressform der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Presseinheit 450 einen Endflächen-Pressstempel 451 auf, der in einer Säulenform mit im Wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie dem Außendurchmesser des Rohrabzweigs 20 ausgebildet ist. Eine Pressfläche 451A des Endflächen-Pressstempels 451 ist mit einem Vorsprung 451B gebildet, der einen Außendurchmesser hat, der im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohrabzweigs 20, also dem Außendurchmesser des Gratbildungsstempels 41 ist. Der Vorsprung 451B ist derart ausgebildet, dass er ausreichend länger hervorzusteht als die Länge L1 des geraden Rohrabschnitts 23 des zu bildenden Rohrabzweigs 20. Gemäß dieser Konfiguration presst bzw. drückt der Endflächen-Pressstempel 451 vermittels des Vorsprungs 451B zunächst den Gratbildungsstempel 41 zurück, und presst daraufhin die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 in einem Zustand, in dem der Vorsprung 451B darin eingeschoben ist.
Mit anderen Worten wird in dem Umformverfahren der vorliegenden Ausführungsform der Rohrabzweig 20 gebildet, indem der Gratbildungsstempel 41 dazu gebracht wird, die Umfangswand 11 des Werkstücks 10 als zylindrisches Element von innen nach außen zu durchdringen (Gratbildungsschritt), und daraufhin wird unter Verwendung des Endflächen-Pressstempels 451 mit der Pressfläche 451A und dem von der Pressfläche 451A hervorstehenden Vorsprung 451B der Gratbildungsstempel 41 von dem Vorsprung 451B zurückgedrückt und die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 wird in dem Zustand, in dem der Vorsprung 451B in den Rohrabzweig 29 eingeschoben ist, von der Pressfläche 451A gepresst (Pressschritt).
Ein solches Umformverfahren und eine solche Umformvorrichtung zeigen auch die gleichen Wirkungen wie das Umformverfahren und die Umformvorrichtung der ersten Ausführungsform. Zudem kann die Radialverformung des Rohrabzweigs 20 zuverlässiger unterbunden werden, da die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 in dem Zustand gepresst wird, in dem der Vorsprung 451B in den Rohrabzweig 20 eingeschoben ist, nachdem der Gratbildungsstempel 41 von dem Vorsprung 451B zurückgedrückt wurde. Der Gratbildungsstempel 41 kann wie in der zweiten Ausführungsform zuverlässig von dem Vorsprung 451B zurückgedrückt werden. Ferner kann, da der Vorsprung 451B an der Pressfläche 451A des Endflächen-Pressstempels 451 ausgebildet ist, ein zuverlässiges Zurückdrücken des Gratbildungsstempels 41 mit einer simpleren Konfiguration als jener der zweiten Ausführungsform verwirklicht werden. Ferner kann die distale Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 kontinuierlich gepresst werden, nachdem der Gratbildungsstempel 41 zurückgedrückt wurde, so dass ein simples Umformverfahren erreicht werden kann.
Bei der Umformvorrichtung der vierten Ausführungsform weist der Endflächen-Pressstempel 451 den Vorsprung 451B auf, der vorstehend von der Pressfläche 451A zum Pressen der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 bereitgestellt ist und eingerichtet ist, durch die Bewegung des Endflächen-Pressstempels 451 in den Rohrabzweig 20 eingeschoben zu werden, und drückt dadurch den Gratbildungsstempel 41 zurück. Gemäß dieser Konfiguration kann das Zurückdrücken des Gratbildungsstempels 41 auch durch die Bewegung des Endflächen-Pressstempels 451 zum Pressen der distalen Endfläche 21A des Rohrabzweigs 20 erfolgen. Im Ergebnis kann ein zuverlässiges Zurückdrücken des Gratbildungsstempels durch die Vorrichtung mit einer simplen Ausgestaltung verwirklicht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise liegen die folgenden Ausführungsformen ebenfalls im technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
(1) Obgleich in der ersten bis vierten Ausführungsform das Umformverfahren unter Verwendung der Umformvorrichtung mit der konkreten Konfiguration beispielhaft dargestellt wird, ist das Umformverfahren der vorliegenden Erfindung nicht auf die Verwendung der Umformvorrichtung beschränkt, die die in den Ausführungsformen beispielhaft dargestellte Ausgestaltung aufweist.
(2) Obgleich in der ersten bis vierten Ausführungsform vor dem Gratbildungsschritt die Vorbohrung in der Umfangswand der Werkstücks gebildet wird, bei dem es sich um ein zylindrisches Element handelt, ist dies nicht zwangsläufig erforderlich.
(3) Bei der ersten bis dritten Ausführungsform wird, wenn das Werkstück als zylindrisches Element als Erzeugnis verwendet wird, das Arbeitsmedium darin aufgenommen. Die Verwendung des zylindrischen Elements, in dem durch das Umformverfahren der vorliegenden Erfindung der Rohrabzweig gebildet wird, ist jedoch nicht konkret beschränkt.
(4) Obgleich bei der ersten bis vierten Ausführungsform der Pressschritt kontinuierlich mit dem Gratbildungsschritt erfolgt, können der Pressschritt und der Gratbildungsschritt getrennt durchgeführt werden. Beispielsweise kann nachdem nur der Gratbildungsschritt durchgeführt wurde, der Pressschritt unter Verwendung einer anderen Vorrichtung durchgeführt werden.
(5) Obgleich in der zweiten Ausführungsform die Presseinheit den Gegendruck-Stempel zum Zurückdrücken des Gratbildungsstempels aufweist, ist dies nicht zwangsläufig erforderlich.
(6) Bei der ersten bis dritten Ausführungsform erfolgt der Pressschritt in dem Zustand, in dem der Gratbildungsstempel in den Rohrabzweig eingeschoben ist, und in der vierten Ausführungsform erfolgt der Pressschritt in dem Zustand, in dem der Vorsprung in den Rohrabzweig eingeschoben ist. Diese sind jedoch nicht zwangsläufig erforderlich.
(7) Obgleich es sich bei der ersten bis vierten Ausführungsform bei der Bearbeitungsoberfläche des Gratbildungsstempels um eine zur Axialrichtung des Gratbildungsstempels orthogonale Ebene handelt, kann sie eine gekrümmte Oberfläche sein, die in Kuppelform in der Axialrichtung hervorsteht und einen bogenförmigen Querschnitt, einen parabolischen Querschnitt und dergleichen aufweist.
(8) Obgleich bei der ersten bis vierten Ausführungsform der Rohrabzweig gebildet wird, der die Umfangswand des Werkstücks als zylindrisches Element durchdringt, ist es auch denkbar, dass der Rohrabzweig die Umfangswand nicht durchdringt, sondern nur von dieser hervorsteht. In diesem Fall ist es bevorzugt, einen Endflächen-Pressstempel mit einer ringförmig ausgebildeten Pressfläche zu verwenden, da in dem Pressschritt ein mittlerer Abschnitt der distalen Endfläche des Rohrabzweigs nicht gepresst wird, sondern nur eine distale Endfläche der Umfangswand des Rohrabzweigs gepresst wird.
Bezugszeichenliste

1: Umformvorrichtung
10: Werkstück (zylindrisches Element)
11: Umfangswand
11A: Vorbohrung
20: Rohrabzweig
21: distaler Endabschnitt
21A: distale Endfläche
22: proximaler Endabschnitt
23: gerader Rohrabschnitt
30: Spannmatrizeneinheit
31: erste Spannmatrize
31A: Nut der ersten Spannmatrize
31B: Durchgangsbohrung
32: zweite Spannmatrize
32A: Nut der zweiten Spannmatrize
40: Gratbildungsbearbeitungseinheit
41: Gratbildungsstempel
41A: Bearbeitungsoberfläche
41B: gefaster Abschnitt
41C: verjüngte Oberfläche
42: Kernstab
42A: distale Endfläche
43: Kernstabführung
43A: Führungsbohrung
50, 250, 350, 450: Presseinheit
51,251,351,451: Endflächen-Pressstempel
51A, 251A, 351A, 451A: Pressfläche
252: Gegendruck-Stempel
351B: Aussparung
451B: Vorsprung
L1: Länge des geraden Rohrabschnitts
L2: Vorstandslänge von der Umfangswand des Rohrabzweigs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014057997 A [0003]

Claims

Umformverfahren, umfassend: einen Gratbildungsschritt zum Bilden eines Rohrabzweigs, indem eine zylindrische Umfangswand eines zylindrischen Elements mit der Umfangswand dazu gebracht wird, in einer Auswärtsrichtung in Röhrenform vorzustehen; und einen Pressschritt zum Pressen einer distalen Endfläche des Rohrabzweigs hin zu einem proximalen Endabschnitt des Rohrabzweigs.
Umformverfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Gratbildungsschritt der Rohrabzweig gebildet wird, indem ein Gratbildungsstempel dazu gebracht wird, von innerhalb nach außerhalb der Umfangswand vorzustehen, und in dem Pressschritt die distale Endfläche des Rohrabzweigs von einem Endflächen-Pressstempel in einem Zustand gepresst wird, in dem der Gratbildungsstempel in den Rohrabzweig eingeschoben ist.
Umformverfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Pressschritt zumindest eine distale Endfläche einer Umfangswand des Rohrabzweigs gepresst wird.
Umformvorrichtung, aufweisend: eine Gratbildungsbearbeitungseinheit zum Bilden eines Rohrabzweigs in einer zu einer Mittelachse eines zylindrischen Werkstücks orthogonalen Richtung; und eine Presseinheit zum Pressen einer distalen Endfläche des Rohrabzweigs hin zu einer proximalen Endseite des Rohrabzweigs, wobei die Gratbildungsbearbeitungseinheit aufweist: einen Gratbildungsstempel, der innerhalb eines zylindrischen Elements mit einer zylindrischen Umfangswand angeordnet und derart bereitgestellt ist, dass er in einer zu einer Mittelachse des zylindrischen Elements orthogonalen Richtung bewegbar ist; und eine erste Antriebseinrichtung zum Bewegen des Gratbildungsstempels hin zu der Umfangswand, und die Presseinheit aufweist: einen Endflächen-Pressstempel, der außerhalb des zylindrischen Elements angeordnet und derart bereitgestellt ist, dass er in der zu der Mittelachse des zylindrischen Elements orthogonalen Richtung bewegbar ist; und eine zweite Antriebseinrichtung zum Bewegen des Gratbildungsstempels hin zu der distalen Endfläche des Rohrabzweigs.
Umformvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Endflächen-Pressstempel einen Vorsprung aufweist, der von einer Pressfläche zum Pressen der distalen Endfläche des Rohrabzweigs vorsteht, wobei der Vorsprung eingerichtet ist, durch eine Bewegung des Endflächen-Pressstempels in den Rohrabzweig eingeschoben zu werden und dadurch den Gratbildungsstempel zurückzudrücken.
Umformvorrichtung nach Anspruch 4, wobei bei dem Endflächen-Pressstempel eine Pressfläche zum Pressen der distalen Endfläche des Rohrabzweigs in Ringform ausgebildet ist.