EP0049744A2 - Verfahren zum Herstellen von ähnlichen Tiefziehblechen - Google Patents

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EP0049744A2
EP0049744A2 EP81106157A EP81106157A EP0049744A2 EP 0049744 A2 EP0049744 A2 EP 0049744A2 EP 81106157 A EP81106157 A EP 81106157A EP 81106157 A EP81106157 A EP 81106157A EP 0049744 A2 EP0049744 A2 EP 0049744A2
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    • Y10T29/49988—Metal casting

Definitions

  • the invention relates to a method for producing similar deep-drawn parts for double-walled components with a uniform wall spacing and edge welding. With such components such.
  • thermoformed sheets for double-walled components can be formed either in two similar independent tools or in a single tool using an interposed molding sheet.
  • first case there are double tool and operating costs, and different wear on the tools results in an uneven spacing from the wall.
  • second case especially in the case of a very thin intermediate space and a correspondingly thin shaped sheet, this is subject to an impermissibly high consumption rate due to constant elastic deformation and constant surface wear.
  • the production of the shaped sheet also requires another tool.
  • the object is achieved in that with each deep-drawing process a flat outer plate placed on the lower part of the tool and a filler plate as well as a preformed inner sheet which is put over the tool stamp, the preformed inner sheet and the outer sheet receiving their final shape and the filler sheet being deformed to the preformed inner sheet for a subsequent deep-drawing process.
  • the inner sheet is hereby brought into its final shape in two work stages in a material-saving manner.
  • the later inner sheet is hereby brought into its final shape in two work stages in a material-saving manner.
  • the press tool used is designed according to the invention so that the smallest distance between the tool parts corresponds to the thickness of two inner sheets and one outer sheet.
  • the similar deep-drawn sheets produced by the process according to the invention are connected to double-walled components on their wheels by spot welding or seam welding, depending on requirements, it being possible for an edge sheet strip to be inserted between the inner and outer sheets. If this connection only takes place on two opposite, not interconnected lines, the double-walled component can be flowed through by a medium for cooling or heating purposes. Inlet and outlet openings can be created by appropriate design of the edges of the sheets or by their size in relation to the tool.
  • a flange at the edge of the inner part can be produced which abuts the edge of the outer sheet at an angle, which means that the conditions for edge welding are met without reworking.
  • two double-walled half-shells can be connected to form a hollow body, which in turn can be flowed through by another medium.
  • Such parts can be produced in two steps, but particularly inexpensively by joint edge welding of two inner and two outer parts in a single operation.
  • Pipe elbows produced in this way are particularly advantageously cast as insulating or coolable gas channels in cylinder heads.
  • the figures show components manufactured by the method according to the invention and a situation of the manufacturing method.
  • FIG. 1 denotes an inner sheet and 2 an outer sheet of a double-walled component, which are connected to one another in an edge weld 3.
  • Fig. 1 are two such double-walled, cross-sectionally similar parts in the form of half-shells 13 along their edge welds 3 to form a double-walled pipe section 14 connected. As a result, they form two interspaces 4 that are separate from one another.
  • the inner sheets 1 each have a flange 12 that forms an angle on the edge weld 3 with the edge of the outer sheets 2.
  • Fig. 2 the punch 5 and the lower part 6 of the tool is indicated in the starting position with material loading.
  • An outer plate 2 and a filler plate 1a rest on the lower part 6. which in turn carries a preformed inner plate 1 which is put over the stamp 5.
  • This preformed inner sheet 1 has served as filler sheet 1a in a previous deep-drawing process and, like the overlying outer sheet 2, is finished in the upcoming deep-drawing process.
  • the placed filler sheet 1a will play the role of the preformed inner sheet 1 in the subsequent deep-drawing process.
  • the punch 5 and the lower part 6 of the tool have roundings 11 on the edge of the molded part to produce a flange on the inner sheet 1.
  • Fig. 3 in the left representation is a two inner and two outer sheets 1, 2 or of two half-shells 13, together g e Ohgter pipe bend 14 which is provided with a base plate 2, shown in the view.
  • the illustration on the right shows the same pipe elbow 14 in a section indicated on the left, but cast in a metal casting 10.
  • an inserted valve seat ring is designated by 9.
  • the outer shell 2 is perforated at a point 7 and joined to the inner shell 1 at the edges, in order to create a possibility of using a valve guide.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen vor ähnlichen Tiefziehteilen für doppelwandige Bauteile mit gleichmäßigem Wandabstand und Randverschweißung. Bei diesem werden bei jedem Tiefziehvorgang jeweils ein ebenes, auf ein Werkzeugunterteil (6) aufgelegtes Außenblech (2) und ein Füllblech (1a) sowie ein vorgeformtes, dem Werkzeugstempel (5) übergestülptes Innenblech (1) gemeinsam verformt. Dabei erhalten das vorgeformte Innenblech (1) und das Außenblech (2) ihre endgültige Form und das Füllblech (1a) wird zum vorgeformten Innenblech (1) für einen nachfolgenden Tiefziehvorgang verformt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von ähnlichen Tiefziehteilen für doppelwandige Bauteile mit -gleichmäßigem Wandabstand und Randverschweißung. Mit derartigen Bauteilen können z. B. isolierende Verkleidungen oder durchströmte Kühlmäntel gebildet werden.
  • Ähnliche Tiefziehbleche für doppelwandige Bauteile können entweder in zwei ähnlichen unabhängigen Werkzeugen oder in einem einzigen Werkzeug unter Verwendung eines jeweils zwischengelegten Formbleches geformt werden. Im ersten Fall entstehen doppelte Werkzeug- und Betriebskosten, und durch unterschiedlichen Verschleiß an den Werkzeugen kommt ein ungleichmäßiger Wandabstand zustande. Im zweiten Fall ist insbesondere bei sehr dünnem Zwischenraum und entsprechend dünnem Formblech dieses durch ständige elastische Verformung und ständigem Oberflächenverschleiß einer unzulässig hohen Verbrauchsrate unterworfen. Die Herstellung des Formbleches erfordert ebenfalls ein weiteres Werkzeug.
  • Es liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ähnliche Tiefziehbleche in einem einzigen Werkzeug unter Vermeidung eines intensivem Verschleiß ausgesetzten Zwischenblechs vorzuschlagen. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei jedem Tiefziehvorgang ein ebenes, auf das Werkzeugunterteil aufgelegtes Außenblech und ein Füllblech sowie ein vorgeformtes, dem Werkzeugstempel übergestülptes Innenblech gemeinsam verformt werden, wobei das vorgeformte Innenblech und das Außenblech ihre endgültige Form erhalten und das Füllblech zum vorgeformten Innenblech für einen nachfolgenden Tiefzieh- - vorgang verformt wird.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird hierdurch in materialschonender Weise das Innenblech in zwei Arbeitsstufen in seine Endform gebracht. Durch Verwendung des späteren Innenbleches als Zwischenform wird erfindungsgemäß ein gleichmäßig starker Zwischenraum geschaffen.
  • Das verwendete Preßwerkzeug ist erfindungsgemäß so gestaltet, daß der geringste Abstand zwischen den Werkzeugteilen der Dicke zweier Innenbleche und eines Außenbleches entspricht. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten ähnlichen Tiefziehbleche werden je nach Erfordernissen-durch Punktschweißen oder Nahtschweißen an ihren Rädern zu doppelwandigen Bauteilen verbunden, wobei ggfs. ein Randblechstreifen zwischen Innen- und Außenblech eingelegt werden kann. Findet diese Verbindung nur an zwei gegenüberliegenden, nicht miteinander verbundenen Linien statt, so kann das doppelwandige Bauteil zu Kühl- oder Aufwärmzwecken von einem Medium durchströmt werden. Eintritts-und Austrittsöffnungen können dabei durch entsprechende Gestaltung der Ränder der Bleche bzw. durch ihre Größe im Verhältnis zum Werkzeug erzeugt werden. Durch Ausbildung einer Ausrundung am Werkzeug am Rande des Formteils kann eine Bördelung am Rande des Innenteils erzeugt werden, die im Winkel an den Rand des Außenbleches stößt, womit ohne Nacharbeit die Voraussetzungen für eine Randverschweißung gegeben sind.
  • In besonderer erfindungsgemäßer Anwendung können zwei doppelwandige Halbschalen zu einem Hohlkörper verbunden werden, der selber wiederum von einem weiteren Medium durchströmt sein kann. Die Herstellung solcher Teile kann in zwei Schritten erfolgen, besonders günstig jedoch durch eine gemeinsame Randverschweißung von zwei Innen-und zwei Außenteilen in einem einzigen Arbeitsgang. Besonders vorteilhaft sind derartig hergestellte Rohrkrümmer als isolierende oder kühlbare Gaskanäle in Zylinderköpfe einzugießen.
  • Die Abbildungen zeigen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bauteile sowie eine Situation des Herstellungsverfahrens.
    • In Fig. 1 ist ein nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil in Form eines doppelwandigen Hohlkörpers im Schnitt dargestellt.
    • In Fig. 2 ist das Werkzeug mit aufgelegten Blechen in der Ausgangssituation vor dem Tiefziehen gezeigt und
    • Fig. 3 zeigt in einer Ansicht und einem Schnitt ein nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil in Form eines in einem Metallgußteil vergossenen doppelwandigen Rohrkrümmers.
  • In den Figuren ist jeweils mit 1 ein Innenblech und mit 2 ein Außenblech eines doppelwandigen Bauteiles dargestellt, die in einer Randverschweißung 3 miteinander verbunden sind. In Fig. 1 sind zwei derartige doppelwandige, im Querschnitt gleichartige Teile ir Form von Halbschalen 13 längs ihrer Randverschweißungen 3 zu einem doppelwandigen Rohrstück 14 verbunden. Sie bilden dadurch zwei voneinander getrennte Zwischenräume 4. Die Innenbleche 1 weisen jeweils eine Bördelung 12 auf, die jeweils an der Randverschweißung 3 einen Winkel mit dem Rand der Außenbleche 2 bildet.
  • In Fig. 2 ist andeutungsweise der Stempel 5 und das Unterteil 6 des Werkzeuges in der Ausgangsstellung mit Materialbeschickung dargestellt. Auf dem Unterteil 6 liegen ein Außenblech 2 und ein Füllblech 1a auf. das wiederum ein vorgeformtes, über den Stempel 5 gestülptes Innenblech 1 trägt. Dieses vorgeformte Innenblech 1 hat in einem vorhergegangenen Tiefziehvorgang als Füllblech 1a gedient und wird in dem bevorstehenden Tiefziehvorgang ebenso wie das aufliegende Außenblech 2 fertig geformt. Das aufgelegte Füllblech 1a wird in dem dann nachfolgenden Tiefziehvorgang die Rolle des vorgeformten Innenbleches 1 spielen. Stempel 5 und Unterteil 6 des Werkzeugs weisen Abrundungen 11 am Rande des Formteils zur Erzeugung einer Bördelung am Innenblech 1 auf.
  • In Fig. 3 ist in der linken Darstellung ein aus zwei Innen-und zwei Außenblechen 1, 2 bzw. aus zwei Halbschalen 13 zusammengefügter Rohrkrümmer 14, der mit einer Bodenplatte 2 versehen ist, in der Ansicht dargestellt. Die rechte Darstellung zeigt den gleichen Rohrkrümmer 14 in einem links angedeuteten Schnitt, jedoch eingegossen in einem Metallgußteil 10. Hierbei ist mit 9 ein eingesetzter Ventilsitzring bezeichnet. In besonderer Nacharbeit am Rohrkrümmer ist an einer Stelle 7 die Außenschale 2 durchbrochen und an den Rändern mit der Innenschale 1 zusammengefügt, um so eine Möglichkeit zum Einsatz einer Ventilführung zu schaffen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von ähnlichen Tiefziehteilen für doppelwandige Bauteile mit gleichmäßigem Wandabstand und Randverschweißung,
dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Tiefziehvorgang jeweils ein ebenes, auf ein Werkzeugunterteil (6) aufgelegtes Außenblech (2).und ein Füllblech (1a) sowie ein vorgeformtes, dem Werkzeugstempel (5) übergestülptes Innenblech (1) gemeinsam verformt werden, wobei das vorgeformte Innenblech (1) und das Außenblech (2) ihre endgültige Form erhalten und das Füllblech (1a) zum vorgeformten Innenblech (1) für einen nachfolgenden Tiefziehvorgang verformt wird.
2. Doppelwandige Bauteile nach dem Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Randverschweißung (3) sich an einem Winkel zwischen den Rändern des Außenblechs (2) und einer Bordelung (12) des Innenblechs (1) befindet.
3. Doppelwandige Bauteile nach dem Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Innenbleche (1) und zwei Außenbleche (2) in einer gemeinsamen Randverschweißung (3) an Randlinien zu einem doppelwandigen Rohrstück (14) verbunden sind.
4. Doppelwandige Bauteile nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß doppelwandige Halbschalen (13) oder Rohrstücke (14) in einem Metallgußteil (lC), insbesondere einem Zylinderkopf, zur Bildung von isolierenden oder kühlbaren Hohlräumen vergossen sind.
5. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der geringste Abstand zwischen Werkzeugstempel (5) und Werkzeugunterteil (6) der Gesamtdicke zweier Innen- (1) und eines Außenbleches (2) entspricht.
6. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß Werkzeugstempel (5) und Werkzeugunterteil (6) am Rande des Formteils Abrundungen (11) zur Ausbildung einer Bördelung (12) am Innenblech (1) aufweisen.
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