DE19839353C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines Werkstückes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines WerkstückesInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Innenhochdruckumformen eines Werkstückes in einem geschlossenen Innenhochdruck-Umformwerkezug, wobei das Werkstück aufgrund des von einem Druckerzeuger ausgeübten fluidischen Innenhochdruckes aufgeweitet wird und sich an die Gravur des Umformwerkzeuges anlegt, wobei das Werkstück und das Umformwerkzeug in den Anlagenbereichen Reibungspartner bilden. Um die Prozeßsicherheit bei der Innenhochdruckumformung von Werkstücken zu verbessern und die Verfahrensgrenzen auszuweiten, wird vorgeschlagen, während der Umformung zumindest einen der beiden Reibungspartner von einem Schwingungserreger unmittelbar in Schwingung zu versetzen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Innenhochdruckumformen
eines Werkstückes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben nach dem Ober
begriff des Patentanspruches 11.
Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrich
tung ist aus dem DE 94 07 812 U1 bekannt. Hierbei wird ein
das Werkstück bildendes Hohlprofil in ein längs der Erstreckung
des Hohlprofiles geteiltes Innenhochdruck-Umformwerkzeug einge
legt, wonach dieses geschlossen wird. Anschließend wird das
Hohlprofil beiderends durch Axialstempel dichtend verschlossen.
Über die Axialstempel wird der Innenraum des Hohlprofiles be
füllt. Die Axialstempel sind mit einem Druckerzeuger fluidisch
verbunden. Sodann wird mittels des Druckerzeugers ein Innen
hochdruck innerhalb des Hohlprofiles aufgebracht, wodurch die
ses aufgeweitet wird, bis es sich an die Wandung der Werkzeug
gravur anlegt. Die Werkzeuggravur weist einen von der Hohlpro
filerstreckung radial abführenden Abzweig auf, in den das Hohl
profilmaterial durch die Innenhochdruckbeaufschlagung unter
Ausbildung einer Aushalsung hineinverdrängt wird. Auch hier
legt sich das Material an der Abzweigwandung an. Der Aufweit
vorgang innerhalb des Abzweiges wird durch einen im Abzweig
verschieblich geführten Gegenschieber stabilisiert, der die
Aushalsung im Endbereich abstützt. Um die Versagensgrenzen hin
sichtlich Bersten bei der reinen Aufweitung, bei der sich die
Länge des Hohlprofiles verkürzt, hinauszuschieben und somit ei
ne größere Aufweitlänge der Aushalsung zu erhalten, wird durch
eine zusätzliche Axialkraft, die durch Einfahren der Axialstem
pel aufgebracht wird, Hohlprofilmaterial zur Abzweigstelle
nachgeschoben, wodurch die für das Bersten verantwortliche Ma
terialausdünnung im Abzweigbereich zumindest teilweise kompen
siert wird. Trotzdem begrenzt bei Anlage des Hohlprofilmateri
als an der Gravurwandung, insbesondere auch im Abzweig die zwi
schen dem Werkzeug und dem Hohlprofil entstehende und bei stei
gendem Innenhochdruck größer werdende Reibung - auch wenn das
Hohlprofil an seiner Außenseite mit einem Schmiermittel verse
hen ist - die Ausformbarkeit des Werkstoffes erheblich. Dies
ist ganz besonders bei Werkstoffen mit geringem Umformvermögen
sehr problematisch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend wei
terzubilden, daß die Prozeßsicherheit bei der Innenhochdruckum
formung von Werkstücken verbessert wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent
anspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale
des Patentanspruches 11 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.
Aufgrund der Schwingungsanregung an einem der Reibungspartner
Werkstück - Umformwerkzeug wird die Reibung des Werkstückes an
der Gravurwandung zwischen den Maxima der Schwingung zwischen
zeitlich verringert, da dort die Anlagekraft des Werkstückes am
Umformwerkzeug erniedrigt wird. Das heißt, es findet während
des Umformvorganges eine periodisch auftretende teilweise Ent
lastung der Kontaktnormalspannung zwischen dem Werkstück und
dem Werkzeug statt. Dies kann in drastischen Fällen derart
sein, daß das Werkstück sich lokal kurzfristig gänzlich vom
Werkzeug löst. Durch die damit verbundene Verringerung der Rei
bung wird jedoch auch der Widerstand für ein Nachfließen bzw.
Nachführen des Werkstückmaterials zur Ausformstelle hin klei
ner, so daß versagensfrei mehr Material an diese Stelle bewegt
werden kann. Einer Ausdünnnung von Material im Ausformbereich
wird somit entgegengewirkt, wobei eine für die Umformung gün
stigere Materialverteilung, insbesondere eine gleichmäßigere
Wanddickenverteilung erreicht und/oder der Umformgrad gestei
gert werden kann. Beispielsweise bei einem Abzweig von der Gra
vur, d. h. bei der Ausbildung einer Aushalsung kann das eine
Vergrößerung der Ausziehlänge bedeuten. Somit sind die Verfah
rensgrenzen z. B. in Hinblick auf die Herstellung von Nebenfor
melementen erweiterbar. Des weiteren können aufgrund des ver
größerten Materialnachschubes auch engere Radien am Werkstück
ohne Auftreten eines Risses prozeßsicher ausgebildet werden.
Insgesamt wird durch die Erfindung eine verbesserte Umformung
auch von Werkstücken aus Werkstoffen mit geringem Formände
rungsvermögen erreicht. Durch eine teilweise Entkopplung der
Verfahrensparameter von den tribologischen Bedingungen wird ei
ne höhere Prozeßstabilität erzielt. Für eine optimale Auslegung
des Verfahrens mit größtmöglichem Nutzen für die jeweilige Um
formung ist die Schwingung in ihrer Amplitude und Frequenz mit
Rücksicht auf den Werkstückwerkstoff und den Umformgrad des zu
erzielenden Formverlaufes, also die Geometrie des fertigumge
formten Werkstückes oder andere relevante Verfahrensparameter
entsprechend anzupassen. Darüber hinaus führt die Körperschwin
gung der Reibungspartner bei Einsatz von Schmierstoffen an der
Oberfläche des Werkstückes zu einer gleichmäßigeren Verteilung
der Schmierstoffe, was zu einer weiteren Absenkung der Reibung
führt. Aufgrund der schwingenden Relativbewegung der Reibungs
partner zueinander und die Aktivierung des eingebrachten
Schmierstoffes wird ein Haftkontakt bei gleichzeitiger Vermin
derung der Gleitreibung weitestgehend vermieden, bzw. der Über
gang von Haft- zur Gleitreibung (Stick-Slip-Effekt) erheblich
reduziert. Dadurch ist eine weniger anspruchsvolle Schmiermit
telwahl oder/und ein geringerer Schmierstoffauftrag bzw. sogar
ein Verzicht auf Schmierstoff bei Gewährleistung einer verbes
serten Umformung möglich.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand
zweiter in der Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1 in einem seitlichen Längsschnitt eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, die aus mehreren Umformwerkzeugteilen mit Schwin
gungserregern besteht,
Fig. 2 in einem seitlichen Längsschnitt eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, mit einem Schwingungserreger, der mit dem Werk
stück gekoppelt ist,
Fig. 3 ein Kraft-Zeit-Diagramm zur schwingungsanregenden Steue
rung eines der Reibungspartner mit im Mittel steigendem Kraft
verlauf,
Fig. 4 ein Kraft-Zeit-Diagramm zur schwingungsanregenden Steue
rung eines der Reibungspartner mit im Mittel konstantem Kraft
verlauf.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 zur aufweitenden Innenhoch
druckumformung eines Werkstückes 2 dargestellt, das in diesem
Ausführungsbeispiel von einem Hohlprofil gebildet wird, jedoch
auch aus zwei aufeinandergelegten Platinen zwecks Platinenauf
weitens bestehen kann. Die Vorrichtung 1 beinhaltet ein Innen
hochdruckumformwerkzeug 3, das in ein Oberwerkzeug 4 und ein
Unterwerkzeug 5 geteilt ist, welche mit ihren Gravuren 6 den
Formraum 7 für das aufzuweitende Hohlprofil 2 bilden. Das Ober
werkzeug 4 weist einen radial von der Hauptrichtung des Form
raumes 7 abragenden Abzweig 8 auf, in dem ein dem Innenhoch
druck innerhalb des Hohlprofiles 2 entgegenwirkenden Gegenstem
pel 9 der Vorrichtung 1 verschiebbar geführt ist. Der kontrol
liert steuerbar geführte Gegenstempel 9 dient zur Stabilisie
rung des Materialflusses des Werkstückmaterials bei Bildung ei
ner dem Abzweig 8 konturgetreuen Aushalsung 10 und dient somit
einer prozeßsicheren Ausformung an dieser Stelle des Hohlpro
files 2, wobei mit wachsender Halslänge der Gegenstempel 9 zu
rückweicht.
Des weiteren weist das Oberwerkzeug 4 mehrere Werkzeugteile
11, 12 und 13 auf, wobei der Werkzeugteil 11 ein Gehäuse mit zum
Hohlprofil 2 offenem oberen Aufnahmeraum 14 bildet, in dem die
beiden anderen Werkzeugteile 12 und 13, die den für die aufwei
tende Umformung wesentlichen Abschnitt der Gravur 6 beinhalten,
relativ zum Hohlprofil 2 verfahrbar gehalten sind. In der Fig.
1 ist ersichtlich, daß die Werkzeugteile 12 und 13 radial zum
geradlinig verlaufenden Abschnitt des Hohlprofiles 2 verfahrbar
sind. Es ist jedoch auch denkbar, daß allein das Werkzeugteil
13, das den Bereich des Abzweiges 8 begrenzt, radial zur sich
bei Innenhochdruckbeaufschlagung sich ausbildenden Aushalsung
10 bewegbar ist. Hierbei ist das Werkzeugteil 13 an einer Sei
tenwandung 15 des Aufnahmeraumes 14 verschieblich abgestützt.
Weiterhin ist es denkbar, daß die Werkzeugteile 12 und 13 mit
einander einstückig verbunden sind und sowohl radial zum gerad
linigen Teil des in das Umformwerkzeug 3 eingelegten Hohlpro
files 2 als auch axial zu diesem und damit radial zur Aus
halsung 10 des Hohlprofiles 2 verschiebbar sind. Obwohl in der
Zeichnung nur eine Halbseite der Vorrichtung 1 gezeigt ist, so
ist deren vollständige Ausbildung spiegelsymmetrisch an der
Mittenachse 16 vorzustellen.
Das Unterwerkzeug 5 weist einen unteren nach oben offenen Auf
nahmeraum 17 auf, in dem ein Werkzeugteil 18 des Unterwerkzeu
ges 5, das die untere Gravur im wesentlichen beinhaltet, hubbe
weglich geführt ist. Das Hohlprofil 2 ist des weiteren beide
rends von einem Dichtstempel 19 abgedichtet, der während der
Umformung entweder starr in seiner einmal eingenommenen Ge
brauchslage unter Gewährleistung einer dichten metallischen
Klemmverbindung zwischen dem Hohlprofil 2 und dem Dichtkonus 20
des Dichtstempels 19 verharrt oder der entsprechend der sich
durch die Aufweitung des Hohlprofiles 2 ergebenden axialen Ver
kürzung des Hohlprofiles 2 nachführbar ist. Die Abdichtung kann
auch anstelle des Dichtkonus 20 über eine geeignete Radialdich
tung erfolgen. Im übrigen ist auch denkbar, durch zusätzliches
Aufbringen einer Axialkraft auf das Hohlprofil 2 mittels des
Dichtstempels 19 Hohlprofilmaterial in den Bereich der Ausbau
chung des Hohlprofiles 2, also den Abzweig 8 des Umformwerkzeu
ges 3, von den Enden des Hohlprofiles 2 her nachzuschieben, so
daß die Prozeßsicherheit der Ausbildung der Aushalsung 10 wei
ter erhöht werden kann. Für das nachfolgend beschriebene erfin
dungsgemäße Verfahren zur Umformung des Hohlprofiles 2 ist es
nicht zwangsläufig erforderlich, daß die Werkzeugteile 11, 12, 13
und 18 allesamt verfahrbar sind. Je nach Bedarf können diese
auch starr angeordnet sein oder nur einer oder zwei Werkzeug
teile beweglich sein.
Auch ist es denkbar, daß die Werkzeugteile 11, 12 und 13 wäh
rend der Umformung zwar allesamt schwingen, jedoch das an den
Werkzeugteilen 12 und 13 entlang geführte und radial zum Hohl
profil 2 oszillierende Werkzeugteil 11 mit höherer Amplitude
angeregt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Reibungsentlastung
sich besonders stark auf den am Hohlprofilende liegenden Nach
schiebebereich auswirkt, so daß das Nachschieben von Material
dort erheblich erleichtert wird und somit die Bereiche höherer
Umformgrade wie der Bereich der Aushalsung 10 aufgrund des ver
stärkten Materialangebotes besonders prozeßsicher ausgeformt
werden können. Die Reibungsentlastung für den restlichen Be
reich der Gravur 6 bleibt aufgrund der ebenfalls schwingenden
Werkzeugteile 12 und 13 gewahrt.
Nachdem das Hohlprofil 2 in das Umformwerkzeug 3 eingelegt wur
de, wird dieses geschlossen, wonach die Dichtstempel 19 in ihre
dichtende Gebrauchslage verfahren werden. Der Gegenstempel 9
befindet sich in seiner Ausgangslage mit seiner Stirnseite 21
bündig zur Gravur 6 des Oberwerkzeuges 4. Anschließend wird
über eine Zuführbohrung innerhalb des Dichtstempels 19 Druck
fluid in das Hohlprofil 2 eingeleitet, wonach das Druckfluid
mittels einer Hochdruckerzeugungsanlage, die mit der Zuführboh
rung fluidisch verbunden ist, hoch gespannt wird. Durch die
Entfaltung des Innenhochdruckes weitet sich das Hohlprofil 2
auf, wobei sich dessen Wandungen an die Gravur 6 sowohl des
Oberwerkzeuges 4 als auch des Unterwerkzeuges 5 anlegt.
Im Bereich des Abzweiges 8 wird der Gegenstempel 9 allmählich
zurückgefahren, wobei das Hohlprofilmaterial als Blase in den
durch den Rückzug des Gegenstempels 9 frei werdenden Aufweit
raum mittels des Innenhochdruckes hineinverdrängt wird. Diese
Blase längt sich, je weiter der Gegenstempel 9 zurückverfahren
wird, und legt sich an die Wandung des Abzweiges 8 unter Bil
dung der Aushalsung 10 an.
Bei Anlage des Hohlprofiles 2 an der Gravur 6 bzw. in der Aus
halsung 10 an der Wandung des Abzweiges 8 bildet das Hohlprofil
2 für den weiteren Umformungvorgang mit dem Umformwerkzeug 3
einen Reibungspartner, da das Hohlprofilmaterial zur weiteren
Ausformung, d. h. zum weiteren Fließen zur Umformstelle hin, die
Haftreibung an dem Umformwerkzeug, an das es durch den Innen
hochdruck angepreßt wird, überwinden muß. Da dieser Reibungswi
derstand einer prozeßsicheren Umformung aufgrund der auftreten
den Materialausdünnung am Hohlprofil 2 entgegenläuft, ist es
Intention der Erfindung, die Reibung zu reduzieren und damit
die Prozeßsicherheit bei der Umformung zu erhöhen. Hierbei kön
nen auch gleichzeitig die Verfahrensgrenzen des Innenhochdruc
kumformens schadlos ausgeweitet werden.
Hierzu beinhaltet die Vorrichtung 1 zumindest einen Körper
schwingungserreger, der während dem Umformvorgang zumindest ei
nen Reibungspartner derart in Schwingung versetzt, daß sich ei
ne radiale Relativbewegung der Reibungspartner zueinander er
gibt, wonach deren Anlage zwischen den Maxima 22 der Körper
schwingung aufgehoben wird (Fig. 3 und 4). Hierzu sind je nach
Bedarf in der Vorrichtung 1 mehrere Möglichkeiten gegeben. So
können die Werkzeugteile 11, 12, 13 und 18 gemeinsam oder unab
hängig voneinander oszillierend mit einer Schwingungsfrequenz,
die im Hertz- oder Kilohertzbereich, vorzugsweise jedoch im Be
reich von 0 < ν ≦ 200 Hz liegt, mechanisch mittels eines Hub
kolbens als Schwingungserreger, der über einen Exzenterantrieb
hin und her beweglich ist, verfahren werden. Die Körperschwin
gung wird dabei in Form einer zum Hohlprofil 2 hin gerichteten
Longitudinalwelle eingeleitet wird. Der Schwingungserreger kann
auch ein Piezo-Element oder ein getakteter Elektromagnet sein.
Der Schwingungserreger kann dabei platzsparend in das Umform
werkzeug 3 integriert sein. Denkbar ist auch eine akustische
Anregung der Werkzeugteile 11, 12, 13 und 18. Des weiteren kann
auch der Gegenstempel 9 mit einem derartigen Schwingungserreger
versehen sein, wobei dort die Anlage der Kappe 24 der Aus
halsung 10 an der Stirnseite 21 des Gegenstempels 9 durch die
Schwingung vermindert wird. Beinhaltet die Vorrichtung 1 zu
sätzlich Lochstempel zur Ausstanzung von Löchern am Umfang des
Hohlprofiles 2 oder formgebende Stempel beispielsweise beim
Platinenumformen, so können auch diese mit einem Schwingungser
reger gekoppelt sein. Die Schwingung kann je nach Prozeßfort
schritt gedämpft mittels eines Feder-Dämpfer-Systems 25 verlau
fen, das sich im Unterwerkzeug 5 einerseits am Boden 26 dessen
Aufnahmeraumes 17 und andererseits an der dem Boden 26 zuge
wandten Seite 27 des Werkzeugteiles 18 abstützt. Im Oberwerk
zeug 4 stützt sich dieses System 25 an der Deckenwand 28 des
Aufnahmeraumes 14 einerseits und andererseits an den zugewand
ten Seiten 29, 30 der Werkzeugteile 12 und 13 ab. Die Zuhalte
kraft der Werkzeugteile 11, 12, 13 und 18 schwingt in ihre jewei
lige Normallage während des Umformprozesses zurück. Hierbei ist
es denkbar, daß die Zuhaltekraft bis zum Prozeßende ansteigt
(Fig. 3) oder während des ganzen Prozeßverlaufes konstant
bleibt (Fig. 4). Die Schwingung kann als reine Sinusschwingung
23 mit flachen Amplituden verlaufen (Fig. 3) oder auch als Sä
gezahn 31 (Fig. 4) oder als Folge von Rechtecksimpulsen gestal
tet sein. Die Sägezahnform und die Rechtecksimpulse sind dahin
gehend für das Verfahren vorteilhaft, daß sich aufgrund der
sehr steilen Flanken der Schwingungsverläufe periodisch eine
spontane gänzliche Aufhebung der Anlage der beiden Reibungs
partner erzielen läßt, wodurch die Gesamtreibung besonders
stark heruntergesetzt wird. Denkbar ist im übrigen auch, daß
das gesamte Oberwerkzeug 4 oder/und das gesamte Unterwerkzeug 5
zum Schwingen angeregt wird.
Eine weitere Möglichkeit, eine Schwingung an die Reibungspart
ner zu applizieren, ist die Anregung des Hohlprofiles 2 selber.
Dies kann über den Dichtstempel 19 erreicht werden, der mit dem
Schwingungserreger einerseits und in abdichtender Gebrauchslage
mit dem Werkstück, also mit dem Hohlprofil 2 gekoppelt ist. In
Fig. 1 dient dabei als Schwingungserreger ein Hubkolben 32 mit
Exzenterantrieb 33, wobei der Hubkolben 32 in radialer Richtung
mit dem Dichtstempel 19 schwingungswirksam gekoppelt ist. Bei
Anregung breitet sich dadurch eine Transversalwelle im Hohlpro
fil 2 entlang seines Formverlaufes aus, wodurch ebenfalls radi
al oszillierende Relativbewegungen des Hohlprofiles 2 zum um
liegenden Werkzeug 3 entstehen. Mit dieser Möglichkeit ist auch
eine Kombination der Einleitung von Transversalwellen in das
Hohlprofil 2 und Longitudinalwellen in ein Werkzeugteil 12, 13
und 18 für eine besonders starke Abhebung des Hohlprofiles 2
vom anliegenden Umformwerkzeug 3 denkbar.
Die Schwingungsanregung kann auch rotatorisch durch Einleitung
einer Drehschwingung erfolgen, wenn - wie in Fig. 2 gezeigt ist
- die Reibungspartner, das Hohlprofil 2 und ein die Gravur 6
beinhaltendes aus zwei Halbschalen bestehendes Werkzeugteil 34
des Umformwerkzeuges 3, rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
Die Halbschalen sind im Oberwerkzeug 4 bzw. im Unterwerkzeug 5
in kurzen Umfangsnuten verschiebbar gehalten. Während das Werk
zeugteil 34 direkt in Umfangsrichtung um wenige Winkelgrade
oder gar nur Bruchteile davon schnell hin- und herpendelnd an
treibbar ist, muß die Drehschwingung bei Einleitung in das
Hohlprofil 2 durch den Dichtstempel 19 vermittelt werden, der
von einem den Schwingungserreger bildenden Drehstellmotor ent
sprechend der Pfeilrichtungen angetrieben ist. Die Anregung des
Werkzeugteils 34 durch eine Drehschwingung begünstigt in werk
zeugtechnisch einfacher Weise das Nachschieben von Hohlprofilm
aterial aus dem Endbereich des Hohlprofiles 2, da der Endbe
reich vom restlichen Hohlprofil 2 der Anregungsstelle am näch
sten liegt und daher am intensivsten erfaßt wird. Es sind hier
bei aufgrund der relativ kleinen zu betätigenden Masse des
Werkzeugteils keine hohen Verfahr- und Lagerkräfte erforder
lich. Es ist auch eine Ausbildung des Werkzeugteils 34 als ge
schlossene Hülse möglich, die in entsprechende Aussparungen des
Unterwerkzeuges 5 vor der Umformung eingelegt wird und durch
die anschließend das noch nicht umgeformte, geradlinig verlau
fende Hohlprofil 2 hindurchgeführt wird. Sodann wird das Ober
werkzeug 4 auf das Unterwerkzeug 5 abgesenkt und somit das Um
formwerkzeug 3 zur Abfolge der Umformung geschlossen.
Weiterhin ist es auch möglich, die Schwingungsanregung schon
vor der Anlage des Hohlprofiles 2 an der Gravur 6 erfolgen zu
lassen, da dann von vorneherein die Adhäsion des Hohlprofiles 2
an der Gravur geschmälert oder gar verhindert wird.
Schließlich sei noch angemerkt, daß die Schwingungsanregung der
Reibungspartner auch durch eine Kombination von translatori
schen und rotatorischen Anregungen erfolgen kann.
Claims (16)
1. Verfahren zum Innenhochdruckumformen eines Werkstückes in
einem geschlossenen Innenhochdruck-Umformwerkzeug, wobei das
Werkstück aufgrund des von einem Druckerzeuger ausgeübten flui
dischen Innenhochdruckes aufgeweitet wird und sich an die Gra
vur des Umformwerkzeuges anlegt, wobei das Werkstück und das
Umformwerkzeug in den Anlagebereichen Reibungspartner bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß während der Umformung zumindest einer der Reibungspartner
(2, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 18, 34) von einem Schwingungserreger unmit
telbar in Schwingung (23, 31) versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingung (23, 31) in das Werkstück (2) in Form einer
entlang dessen Formverlaufes sich ausbreitenden Transversalwel
le eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungsanregung mechanisch erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungsanregung mittels eine Piezoelementes er
folgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungsanregung akustisch erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingungsanregung elektromagnetisch erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingung (23, 31) in zumindest ein Umformwerkzeugteil
(11, 12, 13, 18) in Form einer zum Werkstück (2) hin gerichteten
Longitudinalwelle eingeleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwingung (23, 31) eine Frequenz im Hertz- oder Kilo
hertzbereich, insbesondere im Bereich von 0 < ν ≦ 200 Hz auf
weist.
9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei rotationssymmetrischer Ausbildung der Reibungspartner
(2, 34) die Schwingungsanregung durch Einleitung einer Dreh
schwingung erfolgt.
10. Vorrichtung zum Innenhochdruck-Umformen eines Werkstückes
mit einem längs der Erstreckung des Werkstückes geteilten und
mit einem Fluiddruckerzeuger verbundenen Innenhochdruck-
Umformwerkzeug, wobei das Umformwerkzeug und das Werkstück im
aufgeweiteten Zustand des Werkstückes Reibungspartner bilden,
und mit zumindest einem Dichtstempel, mittels dessen das Werk
stück axial abdichtbar ist, zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (1) zumindest einen Schwingungserreger be
inhaltet, der mit wenigstens einem der Reibungspartner
(2, 4, 5, 10, 11, 12, 13, 18, 34) schwingungswirksam gekoppelt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungserreger eine Piezo-Element ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungserreger ein Elektromagnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungserreger ein Hubkolben (32) ist, der über ei
nen Exzenterantrieb (33) hin und her beweglich ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle der Schwingungsanregung zumindest eines Werkzeug
teiles (11, 12, 13, 18, 34) der Schwingungserreger in das Umform
werkzeug (3) integriert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungserreger ein Drehstellmotor ist, der mit ei
nem rotationssymmetrisch ausgebildeten Reibungspartner (2, 34)
in Wirkkontakt steht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungserreger über den Dichtstempel (19) mit dem
Werkstück (2) gekoppelt ist.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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