EP1285705A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren eines Hohlprofils oder Hohlkörpers - Google Patents
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- EP1285705A2 EP1285705A2 EP02405631A EP02405631A EP1285705A2 EP 1285705 A2 EP1285705 A2 EP 1285705A2 EP 02405631 A EP02405631 A EP 02405631A EP 02405631 A EP02405631 A EP 02405631A EP 1285705 A2 EP1285705 A2 EP 1285705A2
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- B21C35/00—Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels
- B21C35/02—Removing or drawing-off work
- B21C35/03—Straightening the work
Definitions
- the invention relates to a method for calibrating a Profiles or the like.
- Body - especially one on the way of the extrusion from a light metal ingot Hollow profile - using a molding tool.
- This can contain a tool housing in which the Profile introduced and at least partially through Deformation pressure is pressed against the inside surface of the housing.
- the invention also includes one for this method particularly suitable device.
- hydroforming adapting its outer surface (s) to one through the inner surface of a molding tool given final design - in Internal pressure generated by a flow medium; this procedure is called hydroforming (IHU) designated.
- IHU hydroforming
- the hollow profile by means of at least one stamp to be added, which on Attacks the workpiece on the face. In this way, the latter expanded, compressed or expanded.
- a cone-like cylindrical probe introduced thanks to the spaced apart Sealing rings with the pipe section to be expanded Annulus forms; this is used for expansion with the pressure or flow medium filled.
- the two sealing rings are each in an annular receiving groove U-shaped cross section arranged in the probe and have in the initial state at most when inserting the probe into the tube the outside diameter corresponding to the outside diameter of the probe. Before the expansion process begins, they become Sealing the resulting annular gap between the probe and Pipe is pressurized with pressure medium that the receiving grooves is fed.
- the pressure medium supply to the annulus happens exclusively via at least one of the grooves and is by a sealing ring serving as a valve body controlled, the one between the receiving groove and annulus closes the opening until it passes through elastic expansion has achieved its sealing effect. Becomes the pressure in the annular space between the two seals increases, the pipe wall begins to close in this area wide.
- Corners or sudden changes in wall thickness lead to calibration uneven deformation in the workpiece. Also walls of different thicknesses stretch when hydroforming unevenly. Go from a corner two such different walls, so will both Walls pressed against the tool by the internal pressure. The thicker wall almost stays there while the thinner wall - lower section modulus - in the Corner is drawn. This leads to a rejuvenation of the thinner Wall to the corner area.
- the device developed for this method draws is characterized in that one in the longitudinal direction of the profile movably arranged mandrel of conical longitudinal section internal desired shape of the profile is assigned to determining mold parts which are stationary in the longitudinal direction of the profile attached and are radially movable.
- the radially movable Mold parts limit the axial path of movement of the thorn.
- the width of the gap is reciprocal to the effective cross-sectional size of this - against its Direction of thrust flaring - thorn.
- the mandrel has at least one of the mold part assigned stop or pressure surface on preferred their several, which are located in the longitudinal direction of the mandrel Determine the tapered area.
- the stop or pressure surfaces are in one configuration the device each part of a profiled projecting Pressure bar of the mandrel, the cross section the pressure bar tapers towards the mandrel center; of the printing surface should have at least one inclined towards the mandrel center Flank surface, which - forming a Angle as a cross section of a longitudinal groove - into the neighboring one Thorn side merges.
- the Cross section polygon. Two of its printing area sections should run on both sides of a center line and be inclined to each other, one at each of the sections the mandrel sides connects.
- a triangular shaped part with base edge facing the mandrel, each with one Frame side of the tool housing associated leg surfaces; the base edge is preferably the hypotenuse of the Molding.
- a multiple tool is therefore offered, from the longitudinal direction standing mold parts and a movable mandrel.
- the standing mold parts have - turned towards the edges - the inner target shape of the edges.
- the lengthways too leading thorn is conical.
- a tool 10 for calibrating a hollow profile made of a light alloy for the sake of clarity in FIG. 1 has in the corners 12, 12 a of a tool housing 16 formed by three frame sides 14, 14 a , isosceles triangular cross-section fitted into those corners 12, 12 a - In turn, also triangular-shaped parts 18, 18 a .
- These and the tool housing 16 are preferably made of steel.
- the mold parts 18, 18 a limit with their leg or side surfaces 19 and those frame sides 14, 14 a gap spaces 22 as part of the mold or tool space 24. Since the base side 14 of the tool housing 16 running down in FIG. 1 is longer than the two molded onto them, leg sides 14 a of equal length, the angle w of the corner 12 a delimited by the leg sides 14 a is 70 ° greater than each of the two corner angles t of 55 ° formed with the base side 14.
- the mold parts 18, 18 a with their base edges 20 and in each case a central section of the adjacent frame side 14 or 14 a of the tool housing 16 in FIG. 1, determine an inner section of the tool space 24.
- One in its longitudinal direction - that is, in the viewing direction of FIG.
- mandrel 26 is provided with three - at the corners of its triangular cross-section formed by mandrel sides 28 - lugs or pressure strips 30, which are at a distance from the base edges 20 of the mold parts 18, 18 a - to the length a Base edges 20 shorter - offer stop or pressure surfaces 32; from this pressure surface 32 the dovetail-like extension or pressure bar cross-section tapers from the mandrel center Z thanks to flank surfaces 33 which are inclined towards one another - away from the pressure surface 32.
- the mandrel cross-section tapers in the direction of view mentioned, ie the cross-section of its end near the viewer corresponds to the contour K indicated in FIG. 1
- FIG. 2 shows, in a further embodiment of the molded part 18 a and the mandrel 26 on the base edge 20 of the molded part 18 a, a groove 36 extending in the longitudinal extension thereof, into which a strip-like spring-like molding 38 of the pressure surface 32 of the pressure strip 30 engages.
- This shaping prevents the mold part 18 a from being eaten and additional lubrication is unnecessary.
- This multiple tool 10 and the calibration method that can be carried out with it prove particularly useful when only the ends of a hollow profile are to be calibrated in order to achieve a fit in a molded part.
- the tool housing 16 described above is missing in the tool 10 a of FIG. 3; it comprises the mandrel 26 and its pressure surfaces 32 associated mold parts 18, 18 a. These are inserted into a triangular hollow profile 34, which is likewise of a cross-section here. Axial displacement of this tool 10 a reduces the gap spaces 22 existing between it and the inner surfaces 35 of the hollow profile 34; the side surfaces 19 of the mold parts 18, 18 a lie against those inner surfaces 35 and calibrate the hollow profile 34.
- a further multiple tool 11 according to FIG. 4 consists of two trapezoidal tool or housing halves 11 a arranged on both sides of a central leg 40 containing an axis of symmetry Q, the lateral frame parts 14 a of which extend inwards from the central leg 40 to an indicated at M, the axis of symmetry Q intersecting center line inclined and connected by a parallel to the middle leg 40 end leg 14 e .
- a triangular shape part 18 is arranged in the two corners 12 adjoining the front or end legs 14 e and an angular shape part 42 in each of the two corners 12 a located on the center leg 40.
- These form parts 18, 42 form with - consisting of the middle leg 40, the frame sides 14 a and the front legs 14 e - - tool housing 16 a gap spaces 22 a .
- the two mandrels 26 a shown in FIG. 4 each have two slightly inclined mandrel sides 28, each of which adjoins a common base surface 29 by means of a corner region 27.
- the corner region 27 receiving an angular section 43 of the molded part 42 connects to the mandrel side 28 with a leg parallel to the base surface 29 and to the base surface 29 with a second leg extending at right angles therefrom, which in turn is assigned to the other angular section 44 of the molded part 42.
- the mandrel sides 28 of the mandrel 26 a border with the adjacent frame parts 14 a , widening gap spaces 23 in plan view towards the end leg 14 e , and merge into head surfaces 25 inclined towards the center line M, which run approximately parallel to the base edges 20 of the adjacent mold parts 18 and close that center line M form a ridge surface 29 f parallel to the front leg 14 e .
- the profile to be calibrated lies between the respective tool housing 16 a and the longitudinally extending mold parts 18, 42, which in turn interact with the movable mandrel 26 a until - with a reduction in the width e of the gap spaces 22, 22 a , 23 -
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
- Fig. 1,3:
- jeweils die Frontsicht auf ein Werkzeug zum Kalibrieren eines Profiles;
- Fig. 2:
- ein Detail aus Fig. 1 zu einer anderen Ausgestaltung;
- Fig. 4:
- die Frontsicht auf ein weiteres Mehrfachwerkzeug.
Claims (19)
- Verfahren zum Kalibrieren eines Profils (34) od. dgl. Körpers, insbesondere eines auf dem Wege des Strangpressens aus einem Leichtmetallbarren hergestellten Hohlprofils, mittels eines Formwerkzeuges (10a),
dadurch gekennzeichnet, dass in das Profil (34) zwischen die Profilinnenflächen (35) zu diesen abstandsveränderlich ausgebildete Formenteile (18, 18a; 42) eingelegt sowie zur Durchführung eines mechanischen Kalibriervorganges an die Profilinnenflächen gepresst werden. - Verfahren zum Kalibrieren eines Profils (34) od. dgl. Körpers, insbesondere eines auf dem Wege des Strangpressens aus einem Leichtmetallbarren hergestellten Hohlprofils, in einem Werkzeuggehäuse (16, 16a) eines Formwerkzeuges (10, 11), in welches das Profil eingebracht und zumindest teilweise durch Verformungsdruck an die Gehäuseinnenfläche (17) angepresst wird, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (34) zwischen die Gehäuseinnenfläche (17) und die zu dieser abstandsveränderlich ausgebildeten Formenteile (18, 18a; 42) eingelegt sowie durch letztere zur Durchführung eines mechanischen Kalibriervorganges an die Gehäuseinnenfläche gepresst wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung ortsfesten Formenteile (18, 18a, 42) durch zumindest einen axial bewegten Dorn (26, 26a) radial verschoben werden, wobei der Abstand (e) zwischen den auf dem Dorn gleitenden Formenteilen sowie der Profilinnenfläche (35) bzw. der Gehäuseinnenfläche (17) vermindert wird.
- Vorrichtung zum Kalibrieren eines Profiles (34) od. dgl. Körpers, insbesondere eines auf dem Wege des Strangpressens aus einem Leichtmetallbarren hergestellten Hohlprofiles, mittels eines Formwerkzeuges (10, 10a, 11), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem in Längsrichtung des Profils (34) beweglich angeordneten Dorn (26, 26a) konischen Längsschnittes die innere Sollform des Profils bestimmende Formenteile (18, 18a; 42) zugeordnet sind, welche in Längsrichtung des Profils ortsfest angebracht sowie radial dazu bewegbar ausgebildet sind.
- Vorrichtung mit einem Werkzeuggehäuse (16, 16a) des Formwerkzeuges (10, 11), in welches das Profil eingebracht und zumindest teilweise durch Verformungsdruck an die Gehäuseinnenfläche (17) angepresst wird, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formenteile (18, 18a; 42) mit der ihnen zugeordneten Gehäuseinnenfläche (17) des Werkzeuggehäuses (16, 16a) einen Spaltraum (22, 22a) veränderbarer Weite (e) für das Profil bilden, wobei die Weite des Spaltraumes bei zunehmendem Querschnitt des axial bewegbaren Dornes (26, 26a) verminderbar ausgebildet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radial ortsveränderlich angeordneten Formenteile (18, 18a; 42) die axiale Bewegungsbahn des Dornes (26, 26a) seitlich begrenzen.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Weite (e) des Spaltraumes (22, 22a) zwischen den Formenteilen (18, 18a, 42) einerseits und der Profilinnenfläche (35) bzw. der Gehäuseinnenfläche (17) anderseits reziprok zur wirksamen Querschnittsgröße des Dornes (26, 26a) verhält.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (26, 26a) zumindest eine dem Formenteil (18, 18a; 42) zugeordnete Anschlag- oder Druckfläche (25, 27, 29; 32) aufweist, die in Längsrichtung des Dornes dessen sich konisch verjüngenden Bereich bestimmt.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlag- oder Druckflächen (32) jeweils Teil einer profiliert vorspringenden Druckleiste (30) des Dornes (26) sind (Fig. 1, 3).
- Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Druckleiste (30) zum Dornzentrum (Z) hin verjüngt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Anschlag- oder Druckfläche (32) zumindest eine zum Dornzentrum (Z) hin geneigte Flankenfläche (33) ausgeht, die unter Bildung eines Winkels in die benachbarte Dornseite (28) übergeht (Fig. 1, 3).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche (32) des Dornes (26) mit einer leisten- oder federartigen Anformung (38) versehen und dieser eine entsprechende Nut (36) in der Basiskante (20) des Formenteils (18a) zugeordnet ist (Fig. 2).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, gekennzeichnet durch einen querschnittlich polygonen Dorn (26a) .
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Druckflächenabschnitte (25) beidseits einer Mittellinie (M) zueinander geneigt verlaufen, wobei an jeden der Abschnitte eine der Dornseiten (28) anschließt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Formenteil (18, 18a; 42) einem Eckbereich (12, 12a) des Werkzeuggehäuses (16, 16a) zugeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, gekennzeichnet durch ein dreiecksförmiges Formtenteil (18, 18a) mit zum Dorn (26) gerichteter Basiskante (20) sowie mit jeweils einer Rahmenseite (14, 14a, 14e) des Werkzeuggehäuses (16, 16a) zugeordneten Schenkelflächen (19).
- Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiskante (20) die Hypothenuse des dreiecksförmigen Formteiles (18) ist (Fig. 4).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, gekennzeichnet durch ein querschnittlich dreiecksförmiges Werkzeuggehäuse (16), in welchem drei dreiecksförmige Formenteile (18, 18a) drei Druckleisten (32) des Dornes (26) zugeordnet sind (Fig. 1).
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, gekennzeichnet durch ein winkelförmiges Formenteil (42), wobei jeder der Winkelabschnitte (43, 44) einer Rahmenseite (14a, 40) des Werkzeuggehäuses (16a) zugeordnet ist (Fig. 4).
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Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
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AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO SI |
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PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
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AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR |
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AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL LT LV MK RO SI |
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RIC1 | Information provided on ipc code assigned before grant |
Ipc: 7B 21C 35/03 B Ipc: 7B 29C 47/90 B Ipc: 7B 21D 3/16 B Ipc: 7B 21D 3/14 A |
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17P | Request for examination filed |
Effective date: 20040519 |
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AKX | Designation fees paid |
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17Q | First examination report despatched |
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
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18D | Application deemed to be withdrawn |
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