EP1341623A1 - Internal high pressure forming device and method and corresponding tool system - Google Patents

Abstract

The invention relates to a hydroforming device and a hydroforming process and also to a hydroforming die arrangement. To make it possible to produce even complex three-dimensional sheet-metal shapes while ensuring that the deformation process takes place without disruption, the device comprises a die (5) which is divided into two die halves (5a, 5b) along a die parting plane, the two die halves (5a, 5b) forming at least one forming chamber (6) which can be acted on by a hydrostatic internal pressure (Pi) for forming purposes at a workpiece (7) which is to be deformed, a die carrier (2), which for each die half (5a, 5b) has at least one die carrier component (3, 4) assigned to this die half (5a, 5b), each pair made up of die carrier component (3, 4) and die half (5a, 5b) being assigned at least one fluid chamber (8) which is formed from a piston component and a piston-receiving component, and means being provided for producing a hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) which is at least equal to the hydrostatic internal pressure (Pi) and, compensating for the hydrostatic internal pressure (Pi), exerts a die-closing force on the two die halves (5a, 5b).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Innenhochdruckumformung (IHU) und IHU-Werkzeuganordnung Device and method for hydroforming (IHU) and IHU tool arrangement

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Innenhochdruckumformung (IHU) sowie eine IHU- Werkzeuganordnung .The invention relates to a device and a method for hydroforming (IHU) and an IHU tool arrangement.

Innenhochdruckumformung (IHU) dient der Umformung von Werkstücken mittels Beaufschlagung durch hydrostatischen Druck und wird z.B. in der Automobilindustrie angewandt. Hierbei wird das zu bearbeitende Werkstück von einem formgebenden, in der Regel geteilten Werkzeug umgeben, welches eine Fluidzuleitung zur Beaufschlagung mit dem zur Umformung des Werkstücks erforderlichen hydrostatischen Druck aufweist. Die umzuformenden Werkstücke können beispielsweise Rohre oder Platinen sein, wobei die im Inneren des Werkzeugs befindliche, mit der Fluidzuleitung in Verbindung stehende Formkammer entsprechend der gewünschten Form des umgeformten Werkstücks ausgebildet ist.Internal high pressure forming (IHU) is used to form workpieces by applying hydrostatic pressure and is e.g. applied in the automotive industry. In this case, the workpiece to be machined is surrounded by a shaping, usually split tool, which has a fluid supply line for the application of the hydrostatic pressure required for shaping the workpiece. The workpieces to be reshaped can, for example, be tubes or blanks, the mold chamber located in the interior of the tool, which is connected to the fluid supply line, being designed in accordance with the desired shape of the reshaped workpiece.

Da die das Werkzeug bildenden Werkzeughalften infolge des eingebrachten hydrostatischen Drucks das Bestreben haben, auseinander zu driften, ist eine Zuhaltevorrichtung, d.h. ein Werkzeugträger zum Einspannen des Werkzeugs erforderlich, wobei die von den Zuhaltekomponenten oderSince the tool halves forming the tool tend to drift apart due to the hydrostatic pressure applied, a locking device, i.e. a tool carrier for clamping the tool is required, which of the locking components or

Werkzeugträgerkomponenten auf das Werkzeug ausgeübte Zuhaltekraft gleich oder größer als die Kraft sein muss, die aus dem in die Formkammer eingebrachten hydrostatischen Innendruck resultiert. Je nach der Größe des zur Umformung des Werkstücks notwendigen Innendrucks können die erforderlichen Zuhaltekräfte so groß werden, dass elastische Verformungen in den Komponenten des Werkzeugträgers auftreten, welche sich wiederum auf die Werkzeughalften übertragen. Infolgedessen ist der zur Innenhochdruckumformung erforderliche Präzisionsformschluss des Werkzeugs nicht mehr gegeben, so dass der Innendruck an den entstehenden Undichtigkeiten lokal entweichen kann und der Umformprozess unterbrochen wird. Dieses Problem tritt besonders gravierend in Erscheinung, wenn komplexere Umformungen vorgenommen werden sollen, um etwa Bleche, z.B. für Autokarosserieteile, in mehreren Ebenen umzuformen, da dann die Trennebenen zwischen den Werkzeughalften dreidimensional gekrümmt und die Anforderungen an die jeweiligen, die Formkammer abdichtenden Dichtflächen entsprechend groß sind. Infolgedessen ist mit den bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Innenhochdruckumformung eine Umformung komplexer dreidimensionaler Blechgeometrien etwa für Autokarosserieteile praktisch nicht möglich.Tool carrier components applied to the tool locking force must be equal to or greater than the force that results from the hydrostatic internal pressure introduced into the mold chamber. Depending on the size of the internal pressure required to form the workpiece, the required locking forces can become so great that elastic deformations occur in the components of the tool carrier, which in turn affect the tool halves transfer. As a result, the precision positive locking of the tool required for internal high pressure forming is no longer provided, so that the internal pressure at the resulting leaks can escape locally and the forming process is interrupted. This problem is particularly serious when more complex reshaping is to be carried out, for example to shape sheet metal, e.g. for car body parts, in several planes, because then the parting planes between the tool halves are three-dimensionally curved and the demands on the respective sealing surfaces that seal the molding chamber are correspondingly high are. As a result, the known methods and devices for hydroforming make it practically impossible to shape complex three-dimensional sheet metal geometries, for example for car body parts.

Es sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Innenhochdruckumformung bekannt, bei denen die zur Kompensation des Innendrucks notwendige Zuhaltekraft mittels eines unterhalb eines Pressentischs angeordnetenA device and a method for hydroforming are known, in which the locking force necessary to compensate for the internal pressure is arranged below a press table

Zylinderpakets erzeugt wird. Durch entsprechende Beschaltung und Regelung der Zylinder kann zudem die Zuhaltekraft entsprechend den Anforderungen am Werkstück genau bestimmt werden. Um den Einfluss elastischer Verformungen in den Werkzeugträgerkomponenten zu begrenzen, wird diese mit konstruktiven Versteifungen in Form von Wandstärkevergrößerungen versehen. Infolge der hierzu erforderlichen Einbringung großer Materialmassen erhöhen sich jedoch Baugröße, Komplexität und Gewicht des Werkzeugträgers beträchtlich, so dass zum einen Anschaffung, Installation und Betrieb solcher Vorrichtungen aufwendig und kostenintensiv sind und zum anderen die genannten hohen Anforderungen an die Dichtflächen zur Abdichtung der Umformkammer bei Umformung komplexer dreidimensionaler Blechgeometrien nicht erfüllt werden.Cylinder pack is generated. The locking force can also be precisely determined according to the requirements on the workpiece by appropriate wiring and control of the cylinders. In order to limit the influence of elastic deformations in the tool carrier components, this is provided with structural stiffeners in the form of wall thickness increases. As a result of the necessary introduction of large masses of material, the size, complexity and weight of the tool carrier increase considerably, so that on the one hand, the purchase, installation and operation of such devices are complex and cost-intensive, and on the other hand the aforementioned high demands on the sealing surfaces for sealing the forming chamber during forming complex three-dimensional sheet geometries cannot be met.

Aus DE 197 16 663 Cl ist eine Vorrichtung zum hydrostatischen Umformen von kaltumformbarem metallischen Flachmaterial bekannt, bei welcher der zu formende Blechkörper zwischen zwei Matrizenplatten aufgenommen wird, von denen die eine eine der gewünschten Form entsprechende Gravur aufweist, wobei auf die obere Matrizenplatte ein vertikal beweglich gelagerter Pressenstößel einwirkt. Hierbei ist wenigstens eine der beiden Matrizenplatten biegsam ausgebildet, und zwischen der biegsamen Matrizenplatte und dem Pressenstößel ist eine allseitig eingespannte, hydraulisch passiv wirksame Schicht angeordnet.DE 197 16 663 Cl discloses a device for the hydrostatic shaping of cold-formable metallic flat material, in which the sheet metal body to be shaped is received between two die plates, one of which has an engraving corresponding to the desired shape, with a vertically movable one on the top die plate stored press ram acts. In this case, at least one of the two die plates is designed to be flexible, and a hydraulically passive layer which is clamped on all sides is arranged between the flexible die plate and the press ram.

Zwar werden infolge der sich in einem gewissen Druckbereich an die Oberfläche des umzuformenden Flachmaterials anschmiegenden Matrizenplatte die Auswirkungen von Verformungen der Matrizenplatte auf die Dichtigkeit während des Umformprozesses abgemildert, jedoch ist dieseAs a result of the die plate clinging to the surface of the flat material to be formed in a certain pressure range, the effects of deformations of the die plate on the tightness during the forming process are alleviated, but this is

Kompensation nur in eingeschränktem Druckbereich ausreichend effektiv, so dass bei hohen erforderlichen Werkzeugschließkräften auch zusätzliche konstruktive Versteifungen zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Formschlusses der Werkzeughalften notwendig werden.Compensation is only sufficiently effective in a limited pressure range, so that additional structural stiffeners are necessary to maintain the required positive locking of the tool halves when the tool clamping forces are high.

Aus DE 198 34 471 AI ist eine Vorrichtung zur Durchführung einer Hydroformbearbeitung bekannt, die einen in einem Gestell angeordneten Druckbehälter aufweist, welcher obere und untere Behälterteile umfasst, die jeweils Formteile darin tragen. Zwischen den Formteilen ist ein Formhohlraum ausgebildet, in welchem ein mittels Hydroformen zu bearbeitendes Werkstück angeordnet ist. Ferner ist zwischen einem oder beiden Formteilen und dem zugeordneten oberen und unteren Behälterteil ein aufblasbarer Balg angeordnet, in welchen während der Beaufschlagung des Formhohlraums mit einem Druckfluid ebenfalls ein Druckfluid eingeleitet wird, um ein Auseinanderdriften der Formteile zu verhindern.From DE 198 34 471 AI a device for carrying out a hydroforming is known, which has a pressure container arranged in a frame, which comprises upper and lower container parts, each of which carries molded parts therein. A mold cavity is formed between the mold parts, in which a workpiece to be machined by means of hydroforming is arranged. Furthermore, between one or both of the molded parts and the associated upper and lower container part are arranged with an inflatable bellows, into which a pressurized fluid is also introduced during the application of a pressure fluid to the mold cavity in order to prevent the molded parts from drifting apart.

Diese Vorrichtung hat jedoch zum einen den Nachteil, dass die zur Ausbildung des flexiblen Balgs erforderlichen flexiblen Materialien bei Einbringung hoher Drücke die Eigenschaft haben, dass sie in sämtliche auch noch so kleine entstehende Spalten der Vorrichtung eindringen können. Zudem muss, damit das jeweils über oder unter dem^' Balg befindliche Behälterteil in vertikaler Richtung beweglich ist, konstruktiv ein Spaltmaß zwischen dem Behälterteil und dem jeweiligen Formteil berücksichtigt sein, so dass der flexible, aufblasbare Balg sich während der IHU-Umformung in den Spalt einarbeiten kann und früher oder später zerstört wird. Darüber hinaus findet auch bei dieser Vorrichtung eine Übertragung elastischer Verformungen des jeweiligen Behälterteils über den flexiblen Balg auf das angrenzende Formteil statt, so dass bei entsprechend hohen Drücken der erforderliche Präzisionsformschluss der Werkzeughalften nicht mehr gewährleistet ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn, wie oben beschrieben, komplexe Blechgeometrien geformt werden, da bei den dann notwendigen, dreidimensional gekrümmten Dichtflächen der flexible Balg zur Kompensation der besagten elastischen Verformungen unzureichend ist.However, this device has the disadvantage, on the one hand, that the flexible materials required to form the flexible bellows, when high pressures are applied, have the property that they can penetrate into any gaps of the device, however small. In addition, in order for the container part located respectively above or below the ^'bellows is movable in the vertical direction, a gap between the container part and the respective molding be considered structurally, so that the flexible, inflatable bladder during the hydroforming forming in the gap incorporate can and will be destroyed sooner or later. In addition, in this device, too, elastic deformations of the respective container part are transferred to the adjacent molded part via the flexible bellows, so that the required precision positive locking of the tool halves is no longer guaranteed at correspondingly high pressures. This applies in particular if, as described above, complex sheet metal geometries are formed, since with the three-dimensionally curved sealing surfaces then necessary, the flexible bellows is insufficient to compensate for the elastic deformations mentioned.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Innenhochdruckumformung zu schaffen, bei dem bzw. durch das auch komplexe dreidimensionale Blechgeometrien unter Sicherstellung eines störungsfrei verlaufenden Umformungsprozesses realisierbar sind. Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.The object of the invention is therefore to create a device and a method for hydroforming, in which or by means of which complex three-dimensional sheet metal geometries can be realized while ensuring a shaping process which runs smoothly. This object is achieved in accordance with the features of the independent claims.

Hierzu umfasst eine Vorrichtung zur InnenhochdruckumformungFor this purpose, a device for hydroforming comprises

- wenigstens ein Werkzeug, welches längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilt ist, wobei die beiden Werkzeughalften wenigstens eine mit einem hydrostatischen Innendruck zur Formgebung an einem umzuformenden Werkstück beaufschlagbare Formkammer ausbilden,at least one tool which is divided into two tool halves along a tool parting plane, the two tool halves forming at least one molding chamber which can be acted upon with a hydrostatic internal pressure for shaping on a workpiece to be formed,

- einen Werkzeugträger, welcher für jede Werkzeughalfte wenigstens eine dieser Werkzeughalfte zugeordnete Werkzeugtragerkomponente aufweist, - wobei jedem Paar aus Werkzeugtragerkomponente unda tool carrier which has at least one tool carrier component assigned to each tool half, each pair comprising the tool carrier component and

Werkzeughalfte wenigstens eine Fluidkammer zugeordnet ist, die aus einer Kolbenkomponente und einer Kolbenaufnahmekomponente gebildet wird, und wobei Mittel zum Erzeugen eines zum hydrostatischen Innendruck mindestens gleich großen, hydrostatischenTool half is assigned at least one fluid chamber, which is formed from a piston component and a piston receiving component, and wherein means for generating a hydrostatic pressure which is at least the same size as the hydrostatic internal pressure

Fluidkammerdrucks in jeder der Fluidkammern, der unter Kompensation des hydrostatischen Innendrucks eine Werkzeugschließkraft auf die beiden Werkzeughalften ausübt, vorgesehen sind.Fluid chamber pressure is provided in each of the fluid chambers, which exerts a tool closing force on the two tool halves while compensating for the hydrostatic internal pressure.

Infolge der erfindungsgemäßen Fluidkammern, die mit einem den hydrostatischen Innendruck in der Formkammer kompensierenden hydrostatischen Fluidkammerdruck beaufschlagbar sind, lässt sich die für einen Formschluss der Werkzeughalften während des Umformprozesses erforderliche Zuhaltekraft auf dieAs a result of the fluid chambers according to the invention, which can be acted upon by a hydrostatic fluid chamber pressure compensating for the hydrostatic internal pressure in the molding chamber, the locking force required for a positive locking of the tool halves during the shaping process can be applied to the

Werkzeughalften aufbringen, ohne dass elastische Verformungen der Werkzeugträgerkomponenten auf die Werkzeughalften übertragen werden. Diese heben sich nämlich jeweils an den den Werkzeughalften zugewandten Seiten der jeweiligen Werkzeugträgerkomponenten gegenseitig auf und treten damit lediglich an den den Werkzeughalften abgewandten Seitenflächen des Werkzeugträgers auf, wo sie z.B. in einen Rahmen der IHU-Vorrichtung abgeleitet werden. Auf diese Weise ist auch bei der Formung komplexer Werkstücke, beispielsweise von Blechen mit dreidimensional gekrümmten Oberflächen, der erforderliche Präzisionsformschluss zur Sicherstellung eines störungsfrei verlaufenden Umformprozesses gewährleistet.Apply tool halves without transferring elastic deformations of the tool carrier components to the tool halves. This is because each of them stands out sides of the respective tool carrier components facing the tool halves mutually occur and thus only occur on the side surfaces of the tool carrier facing away from the tool halves, where they are derived, for example, into a frame of the hydroforming device. In this way, even when shaping complex workpieces, for example sheet metal with three-dimensionally curved surfaces, the required precision interlocking is ensured to ensure that the forming process runs smoothly.

Da somit die elastischen Verformungen der Werkzeugträgerkomponenten in Richtung der jeweiligen Werkzeughalften selbstregelnd kompensiert werden, bleiben die übrigen elastischen Verformungen der Werkzeugträgerkomponenten ohne Einfluss auf die Dichtigkeit während des Umformprozesses, so dass insbesondere auch keine zusätzlichen konstruktiven Versteifungen bzw. Vergrößerungen der Wandstärke erforderlich sind, sondern vielmehr Vorrichtungen in Leichtbauweise realisiert werden können.Since the elastic deformations of the tool carrier components in the direction of the respective tool halves are thus compensated for in a self-regulating manner, the remaining elastic deformations of the tool carrier components have no influence on the tightness during the forming process, so that in particular no additional structural reinforcements or increases in the wall thickness are required, but rather Devices in lightweight construction can be realized.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass auch Fluidkammern mehrerer Werkzeugträgerkomponenten in einem Verbund nebeneinandergeschaltet werden können, wodurch sich Vorrichtungen mit beachtlichen Bauraumgrößen von vielenThe device and the method according to the invention also have the advantage that fluid chambers of several tool carrier components can also be connected in a network, which means that devices with considerable installation space sizes of many

Metern Länge und hohen Zuhaltekräften erzeugen lassen, was insbesondere bei Umformung sehr großer Platinen, z.B. für Fassadenbleche im Bereich des Bauwesens, aber auch für die Luftfahrt, die Schifffahrt und den Schienenverkehr von Bedeutung ist.Meters in length and high locking forces can be generated, which is particularly important when forming very large blanks, e.g. is important for facade panels in the construction sector, but also for aviation, shipping and rail transport.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird wenigstens ein Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente durch zwei Werkzeugträgermatrizen der jeweiligen Werkzeugtragerkomponente gebildet. Es kann jedoch auch wenigstens ein Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente durch eine Werkzeugtragerkomponente und die zugeordnete Werkzeughalfte gebildet werden.According to an advantageous embodiment, at least one pair consists of piston component and associated one Piston receiving component formed by two tool carrier matrices of the respective tool carrier component. However, at least one pair of piston component and associated piston receiving component can also be formed by a tool carrier component and the associated tool halves.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind bei wenigstens einer Werkzeugtragerkomponente die zugehörige Werkzeugträgermatrize zur Ausbildung der Kolbenkomponente mit kolbenartigen Vorsprüngen und die andereAccording to a further advantageous embodiment, in the case of at least one tool carrier component, the associated tool carrier die for forming the piston component with piston-like projections and the other

Werkzeugträgermatrize mit hierzu korrespondierenden Kavitäten versehen. Hierbei kann jedes Paar von Kavität bzw. kolbenartigem Vorsprung jeweils eine Fluidkammer einschließen, oder es kann eine einzige gemeinsameProvide the tool carrier die with the corresponding cavities. Here, each pair of cavities or piston-like protrusions can each enclose a fluid chamber, or it can have a single common one

Fluidkammer ausgebildet werden, indem der gesamte zwischen den Kavitäten und den kolbenartigen Vorsprüngen verbleibende Bereich als hydraulisch wirkende Fläche zum Einsatz kommt.Fluid chamber are formed by using the entire area remaining between the cavities and the piston-like projections as a hydraulically acting surface.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind Mittel zur Führung der Werkzeugträgerkomponenten in der IHU- Vorrichtung, z.B. entlang eines Rahmens in der IHU- Vorrichtung, vorgesehen.According to a further advantageous embodiment, means for guiding the tool carrier components in the IHU device, e.g. along a frame in the hydroforming device.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind jeder Werkzeughalfte wenigstens zwei benachbart angeordnete Fluidkammern zugeordnet, wobei vorzugsweise auf gegenüberliegenden Werkzeugseiten jeweils eine Vielzahl von matrixartig angeordneten Fluidkammern vorgesehen ist. Infolgedessen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung hinsichtlich der Positionierung der Werkzeughalften in dem Werkzeugträger eine große Flexibilität auf, da die Fluidkammern, z.B. oben und unten synchron aufeinander abgestimmt, gemeinsam oder auch nur partiell mit dem hydrostatischen Außendruck beaufschlagt werden können. Auf diese Weise ist zum Erreichen einer gleichmäßigen Zuhaltekraftverteilung weder eine mittige Positionierung des Werkzeugs noch eine bestimmte Mindestgröße derAccording to a further advantageous embodiment, each tool half is assigned at least two adjacent fluid chambers, a plurality of fluid chambers arranged in a matrix-like manner being preferably provided on opposite tool sides. As a result, the device according to the invention has great flexibility with regard to the positioning of the tool halves in the tool carrier, since the fluid chambers, for example top and bottom, are in synchronism with one another can be coordinated, applied jointly or only partially with the hydrostatic external pressure. In this way, in order to achieve a uniform locking force distribution, neither a central positioning of the tool nor a certain minimum size of the

Werkzeugträgerkomponenten erforderlich, so dass die Bestückung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber bekannten Vorrichtungen erheblich erleichtert wird.Tool carrier components required, so that the assembly of the device according to the invention is considerably easier compared to known devices.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind jeweils zwei verschiedenen Werkzeughalften zugeordnete Fluidkammern einander gegenüberliegend angeordnet, so dass gewährleistet ist, dass bei identischer Beaufschlagung der jeweils gegenüberliegenden Fluidkammern beidseitig ein gleich großer Fluidkammerdruck erzeugt wird.According to a further advantageous embodiment, two fluid chambers assigned to different tool halves are arranged opposite one another, so that it is ensured that, when the respective opposite fluid chambers are acted on identically, an equally large fluid chamber pressure is generated on both sides.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung bildet jedes Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente jeweils eine jede Fluidkammer druckdicht abschließende Dichteinheit. Es kann jedoch auch nur der äußere Randbereich der jeweiligen Werkzeugtragerkomponente abgedichtet sein, so dass der gesamte innerhalb der Dichtung zwischen den Werkzeugträgermatrizen der Werkzeugtragerkomponente verbleibende Raum als hydraulisch wirkende Fläche zum Einsatz kommen kann.According to a further advantageous embodiment, each pair of piston component and associated piston receiving component forms a sealing unit that closes each fluid chamber in a pressure-tight manner. However, only the outer edge area of the respective tool carrier component can be sealed, so that the entire space remaining within the seal between the tool carrier matrices of the tool carrier component can be used as a hydraulically acting surface.

Die Fluidkammern können senkrecht zur Kolbenachse jeweils einen runden, ovalen oder einen beliebigen anderen, z.B. dreieckigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen.The fluid chambers can each have a round, oval or any other, e.g. have triangular or square cross-section.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel zum Erzeugen des hydrostatischen Fluidkammerdrucks so ausgestaltet, dass die Fluidkammern partiell und/oder gemeinsam mit gleichem oder unterschiedlichem Fluidkammerdruck beaufschlagt werden können. Hierdurch lässt sich eine maximale Flexibilität hinsichtlich der Positionierung des Werkzeugs zwischen denAccording to a further advantageous embodiment, the means for generating the hydrostatic fluid chamber pressure are like this designed that the fluid chambers can be partially and / or jointly acted upon with the same or different fluid chamber pressure. This allows maximum flexibility with regard to the positioning of the tool between the

Werkzeugträgerkomponenten und damit ein komfortables Bestückungs-Handling erreichen.Achieve tool carrier components and thus comfortable assembly handling.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Mittel zum Erzeugen des hydrostatischen Fluidkammerdrucks so ausgestaltet, dass der in den einander gegenüberliegenden Fluidkammern erzeugte Fluidkammerdruck jeweils identisch ist. Die Mittel zum Erzeugen des Fluidkammerdrucks sind jedoch noch vorteilhafter so ausgestaltet, dass die durch den Fluidkammerdruck auf die beiden Werkzeughalften ausgeübten Kräfte entgegengesetzt und gleich groß sind.According to a further advantageous embodiment, the means for generating the hydrostatic fluid chamber pressure are designed such that the fluid chamber pressure generated in the fluid chambers lying opposite one another is identical in each case. The means for generating the fluid chamber pressure are, however, even more advantageously designed such that the forces exerted by the fluid chamber pressure on the two tool halves are opposite and of the same magnitude.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Regelkreis zum Regeln des hydrostatischen Fluidkammerdrucks in Abhängigkeit von der auf die jeweilige Werkzeughalfte ausübten Kraft vorgesehen. Auf diese Weise lassen sich Abweichungen in der Größe der Wirkflächen der Werkzeugträgerkomponenten etwa in Folge fertigungsbedingter Toleranzen kompensieren, so dass unabhängig von der Größe der jeweiligen Wirkfläche eine definierte Kraft auf die betreffende Werkzeughalfte ausgeübt wird.According to a further advantageous embodiment, a control circuit for regulating the hydrostatic fluid chamber pressure as a function of the force exerted on the respective tool half is provided. In this way, deviations in the size of the active surfaces of the tool carrier components can be compensated, for example as a result of manufacturing-related tolerances, so that a defined force is exerted on the relevant tool half regardless of the size of the respective active surface.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der Werkzeugtrennebene zwischen den beiden Werkzeughalften des Werkzeugs ein Formelement vorgesehen, welches mit jeder der Werkzeughalften jeweils eine zur Formgebung an jeweils einem umzuformenden Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer ausbildet. Das Formelement ist vorzugsweise in Bezug auf die Werkzeugtrennebene spiegelsymmetrisch aufgebaut.According to a further advantageous embodiment, a mold element is provided in the tool parting plane between the two tool halves of the tool, which forms with each of the tool halves a mold chamber which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure for shaping on a workpiece to be formed in each case. The feature is preferably mirror-symmetrical in relation to the tool parting plane.

Auf diese Weise wird es möglich, bei Positionierung jeweils eines umzuformenden Werkstücks in jeder der beidenIn this way it becomes possible to position one workpiece to be formed in each of the two

Formkaramern in einem einzigen Herstellungsschritt durch hydrostatische Beaufschlagung der beiden Formkammern mit identischem hydrostatischen Innendruck zwei übereinstimmende Bauteile zu formen, da das Formelement bei der hydraulischen Beaufschlagung beidseitig, d.h. in jeder der beidenTo form molded caramels in a single manufacturing step by hydrostatic loading of the two molding chambers with identical hydrostatic internal pressure, two matching components, since the molded element is hydraulic on both sides, i.e. in each of the two

Formkammern, formgebend in Bezug auf das jeweils in der Formka mer befindliche Werkstück wirkt.Molding chambers, giving shape in relation to the workpiece located in the mold chamber.

Hierdurch wird zum einen ein besonders effizienter Herstellungsprozeß geschaffen. Zum anderen läßt sich auf diese Weise aber auch in einfacher Weise ein Paar genau zueinander passender Bauteile herstellen, was etwa bei der Herstellung von sandwichartigen Strukturen von dünnen Blechen, die mit jeweils komplexen Oberflächengeometrien ausgebildet werden sollen, von großer Bedeutung ist.On the one hand, this creates a particularly efficient manufacturing process. On the other hand, a pair of components that exactly match one another can also be produced in a simple manner, which is of great importance, for example, in the production of sandwich-like structures of thin metal sheets which are to be formed with complex surface geometries.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Formelement zwischen den Werkzeughalften an einem den Werkzeugträger tragenden Rahmen befestigt. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, da zur Bestückung der IHU-Vorrichtung mit zu bearbeitenden Werkstücken, bzw. zu deren Entnahme nach dem Umformvorgang, die beiden Werkzeughalften bzw. die zugeordneten Werkzeugträgerkomponenten einfach in vertikaler Richtung auseinander geschoben werden können, während das Formelement in seiner definierten Position verbleibt.According to a preferred embodiment, the shaped element is fastened between the tool halves on a frame carrying the tool carrier. This configuration is particularly advantageous since, in order to equip the hydroforming device with workpieces to be machined, or to remove them after the forming process, the two tool halves or the associated tool carrier components can simply be pushed apart in the vertical direction while the shaped element is in its defined position Position remains.

Das Formelement kann jedoch auch von den Werkzeughalften druckdicht umfaßt, insbesondere auch zwischen den beiden Werkzeughalften schwimmend gelagert sein. Die „schwimmende" Lagerung ist hierbei in Bezug auf die den jeweiligen Werkzeughalften zugewandte vertikale Richtung zu verstehen, d.h. das von den Werkzeughalften umfaßte bzw. von diesen druckdicht eingeschlossene Formelement ist in dieser vertikalen Richtung verschiebbar, wohingegen es in horizontaler Richtung von den Werkzeughalften umfaßt ist und infolgedessen eine definierte Position beibehält.However, the shaped element can also be pressure-tightly encompassed by the tool halves, especially between the two Tool halves must be floating. The “floating” bearing is to be understood here in relation to the vertical direction facing the respective tool halves, ie the shaped element that is enclosed by the tool halves or enclosed by them in a pressure-tight manner can be displaced in this vertical direction, whereas it is encompassed in the horizontal direction by the tool halves and consequently maintains a defined position.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Werkzeugen mit in der Werkzeugtrennebene zwischen den jeweiligen Werkzeughalften vorgesehenem Formelement in zur Werkzeugtrennebene senkrechter Richtung benachbart angeordnet.According to a further preferred embodiment, a plurality of tools with a shaped element provided in the tool parting plane between the respective tool halves are arranged adjacent in the direction perpendicular to the tool parting plane.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Werkzeugtrennebene von wenigstens einem der Werkzeuge zwischen den jeweiligen Werkzeughalften ein Formelement vorgesehen, welches mit jeder der jeweiligen Werkzeughalften jeweils eine zur Formgebung an jeweils einem umzuformenden Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer ausbildet.According to a further preferred embodiment, a mold element is provided in the tool parting plane of at least one of the tools between the respective tool halves, which forms with each of the respective tool halves a molding chamber which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure for shaping on a workpiece to be formed in each case.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Werkzeugträger in einen Aufspanntisch (Pressentisch) zum Einspannen der Werkzeughalften integriert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Verbund zwischen mehreren Pressentischen zum Erreichen einer erhöhten Bauraumgröße gebildet wird.According to a further advantageous embodiment, the tool carrier is integrated in a clamping table (press table) for clamping the tool halves. This is particularly advantageous if a composite is formed between several press tables in order to achieve an increased installation space size.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind eine Mehrzahl von jeweils längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilten Werkzeugen in zu den Werkzeugtrennebenen senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet,According to a further aspect of the invention, a plurality of tools, each divided into two tool halves along a tool parting plane, are included Tool separating planes arranged in a vertical direction in a stack arrangement,

- wobei bei Bestückung der Werkzeuganordnung zwischen jeweils zwei benachbarten Werkzeughalften mit einem umzuformenden Werkstück von dem Werkstück und der einen Werkzeughalfte eine zur Formgebung an dem Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Druckkammer und von dem Werkstück und der anderen Werkzeughalfte eine Umformkammer ausgebildet wird; und- wherein when the tool arrangement is fitted between each two adjacent tool halves with a workpiece to be reshaped, the workpiece and one tool half form a pressure chamber which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure for shaping the workpiece and a reshaping chamber is formed by the workpiece and the other tool half; and

- wobei die Umformkammer über die jeweils angrenzende Werkzeughalfte mit der Umgebung der Werkzeuganordnung in fluidleitender Verbindung steht, so daß bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer ein Druckaufbau in der Umformkammer verhindert wird.- The forming chamber is in fluid-conducting connection with the surroundings of the tool arrangement via the respective adjacent tool halves, so that pressure build-up in the forming chamber is prevented when the pressure chamber is pressurized.

Eine solche IHU-Werkzeuganordnung hat gegenüber einem herkömmlichen IHU-Werkzeug den Vorteil, daß derSuch an IHU tool arrangement has the advantage over a conventional IHU tool that the

Stückzahlausstoß an umgeformten Werkstücken pro Arbeitsgang vergrößert wird, da bei jedem Umformtakt in der IHU- Werkzeuganordnung gleichzeitig mehrere Werkstücke ausgebildet werden können. Infolge der fluidleitenden Verbindung zwischen jeder Umformkammer mit der Umgebung der Werkzeuganordnung über die jeweils angrenzende Werkzeughalfte ist hierbei gewährleistet, daß die Umformung besonders einfach erfolgen kann, da während jedes Umformprozesses, d.h. während der Beaufschlagung der Druckkammern mit hydrostatischem Innendruck, ein Druckaufbau in den Umformkammern wirksam verhindert wird. Auf diese Weise lassen sich besonders hohe Stückzahlen an Werkstücken pro Arbeitsgang herstellen, was die Wirtschaftlichkeit der Anordnung wesentlich steigert. Damit wird der bei der Innenhochdruckumformung im Vergleich zu konventionellen Verfahren wie Tiefziehen oder Prägen üblicherweise gegebene Nachteil von relativ langen Taktzeiten wesentlich gemindert.The number of pieces of workpieces to be formed per work step is increased, since several workpieces can be formed simultaneously in the IHU tool arrangement with each forming cycle. As a result of the fluid-conducting connection between each forming chamber and the surroundings of the tool arrangement via the respective adjacent tool halves, it is ensured here that the forming can be carried out particularly easily since pressure build-up in the forming chambers is effective during each forming process, i.e. during the application of hydrostatic internal pressure to the pressure chambers is prevented. In this way, particularly large numbers of workpieces can be produced per work step, which significantly increases the economy of the arrangement. This significantly reduces the disadvantage of relatively long cycle times, which is common in hydroforming compared to conventional processes such as deep drawing or embossing.

Eine solche IHU-Werkzeuganordnung ist insbesondere zur Verwendung in der oben beschriebenen Vorrichtung zurSuch an IHU tool arrangement is particularly suitable for use in the device described above

Innenhochdruckumformung geeignet, kann jedoch auch in einer herkömmlichen IHU-Vorrichtung, bei der die zur Kompensation des Innendrucks erforderliche Zuhaltekraft beispielsweise über unterhalb des Pressentischs angeordnete Zylinderpakete erzeugt wird, eingesetzt werden. Eine Anwendung in einer herkömmlichen IHU-Vorrichtung kommt insbesondere dann in Betracht, wenn statt komplexer dreidimensionaler Blechgeometrien Werkstücke mit im wesentlichen planer Geometrie hergestellt werden sollen.Suitable for internal high-pressure forming, but can also be used in a conventional hydroforming device in which the locking force required to compensate for the internal pressure is generated, for example, by means of cylinder packs arranged below the press table. An application in a conventional hydroforming device is particularly suitable if, instead of complex three-dimensional sheet metal geometries, workpieces with an essentially flat geometry are to be produced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die an die jeweilige Umformkammer angrenzende Werkzeughalfte sich von der Umgebung des Werkzeugs bis zu der jeweiligen Umformkammer erstreckende Austrittsöffnungen auf, um die fluidleitende Verbindung zwischen der jeweiligen Umformkammer und der Umgebung der Werkzeuganordnung zu gewährleisten.According to a further preferred embodiment, the tool half adjoining the respective forming chamber has outlet openings which extend from the surroundings of the tool to the respective forming chamber, in order to ensure the fluid-conducting connection between the respective forming chamber and the surroundings of the tool arrangement.

Die Austrittsöffnungen umfassen vorzugsweise wenigstens einen sich parallel zur Werkzeugtrennebene erstreckenden Austrittskanal und eine Mehrzahl von senkrecht hierzu angeordneten Austrittskanälen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die an die jeweilige Umformkammer angrenzende Werkzeughalfte entlang der Werkzeugtrennebene wenigstens in zwei separate Komponenten unterteilt, welche jeweils sich senkrecht zur Werkzeugtrennebene zur jeweiligen Umformkammer hin erstreckende Austrittsöffnungen aufweisen. Eine solche Ausführung der Werkzeughalfte ist in fertigungstechnischer Hinsicht besonders günstig, da etwa die senkrecht zur Werkzeugtrennebene in jeder der Werkzeughalften auszubildenden Austrittskanäle bei zweistückiger Ausbildung der Werkzeughalfte eine reduzierte Länge, verglichen mit einer einstückigen Ausbildung, aufweisen.The outlet openings preferably comprise at least one outlet channel extending parallel to the tool parting plane and a plurality of outlet channels arranged perpendicularly thereto. According to a further preferred embodiment, the tool half adjoining the respective forming chamber is subdivided along the tool parting plane into at least two separate components, each of which has outlet openings extending perpendicular to the tool parting plane towards the respective forming chamber. Such a design of the tool halves is particularly favorable from a manufacturing point of view since, for example, the outlet channels to be formed perpendicular to the tool parting plane in each of the tool halves have a reduced length compared to a one-piece design when the tool halves are formed in two parts.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stapelanordnung so beschaffen, daß in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine mit den benachbarten Werkstücken jeweils eine Umformkammer bildende Werkzeughalfte und eine mit den benachbarten Werkstücken jeweils eine Druckkammer bildende Werkzeughalfte senkrecht zur Werkzeugtrennebene benachbart angeordnet sind. Auch bei einer solchen Stapel-Anordnung von Werkzeugen in der IHU- Vorrichtung läßt sich die Anzahl der pro Arbeitsgang herstellbaren Werkstücke und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlage wesentlich steigern.According to a further preferred embodiment, the stack arrangement is such that, in an alternating sequence, one tool half forming a forming chamber with the adjacent workpieces and one tool half forming a pressure chamber with the adjacent workpieces are arranged perpendicular to the tool parting plane. Even with such a stack arrangement of tools in the hydroforming device, the number of workpieces that can be produced per work step and thus the economic efficiency of the system can be significantly increased.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine der mit den benachbarten Werkstücken jeweils eine Druckkammer bildende Werkzeughalften einen sich in Richtung zu beiden Werkstücken hin verzweigenden Fluidkanal zur Beaufschlagung der Druckkammern mit dem hydrostatischen Innendruck auf. Hierdurch ist gewährleistet, daß die jeweiligen mit dem verzweigten Fluidkanal in Verbindung stehenden Druckkammern in besonders einfacher Weise mit identischem hydrostatischen Druck beaufschlagt werden können.According to a further preferred embodiment, at least one of the tool halves forming a pressure chamber with the adjacent workpieces has a fluid channel which branches off in the direction of the two workpieces in order to act upon the pressure chambers with the hydrostatic internal pressure. This ensures that the respective with the branched fluid channel in connection standing pressure chambers can be acted upon in a particularly simple manner with identical hydrostatic pressure.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine der mit den benachbarten Werkstücken jeweils eine Druckkammer bildende Werkzeughalften zwei sich in entgegengesetzten Richtungen abzweigende Fluidkanäle zur unabhängigen Beaufschlagung der jeweiligen Druckkammern mit dem hydrostatischen Innendruck auf. Hierdurch ist gewährleistet, daß die jeweiligen Druckkammern mit separaten Fluidkanälen in Verbindung stehen und somit mit unterschiedlichem hydrostatischen Druck beaufschlagt werden können.According to a further preferred embodiment, at least one of the tool halves forming a pressure chamber with the adjacent workpieces has two fluid channels branching off in opposite directions for the independent application of the respective pressure chambers to the hydrostatic internal pressure. This ensures that the respective pressure chambers are connected to separate fluid channels and can therefore be subjected to different hydrostatic pressures.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Stapelanordnung so beschaffen, daß senkrecht zur Werkzeugtrennebene in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine Druckkammer und eine Umformkammer gebildet werden.According to a further preferred embodiment, the stacking arrangement is such that a pressure chamber and a forming chamber are formed in alternating succession perpendicular to the tool parting plane.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zurIn the inventive method for

Innenhochdruckumformung wird in wenigstens einem längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilten Werkzeug wenigstens eine von den Werkzeughalften ausgebildete Formkammer zur Formgebung an einem umzuformenden Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt, und in aus einer Kolbenkomponente und einer Kolbenaufnahmekomponente gebildeten, jeweils einer der Werkzeughalften zugeordneten Fluidkammern wird jeweils ein zum Innendruck mindestens gleich großer hydrostatischer Fluidkammerdruck erzeugt, der unter Kompensation des hydrostatischen Innendrucks eineHydroforming is applied in at least one mold divided into two tool halves along a tool parting plane to at least one mold chamber formed by the tool halves for shaping on a workpiece to be reshaped with a hydrostatic internal pressure, and in each case one of the tool halves assigned to fluid chambers formed from a piston component and a piston receiving component generates a hydrostatic fluid chamber pressure which is at least equal to the internal pressure and which, while compensating for the hydrostatic internal pressure

Werkzeugschließkraft auf die beiden Werkzeughalften ausübt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden auf gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs jeweils eine Mehrzahl benachbart angeordneter Fluidkammern partiell und/oder gemeinsam mit gleichem oder unterschiedlichem Fluidkammerdruck beaufschlagt.Tool clamping force exerts on the two tool halves. According to a further advantageous embodiment, a plurality of adjacent fluid chambers are partially and / or jointly acted upon on opposite sides of the tool with the same or different fluid chamber pressure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der hydrostatische Fluidkammerdruck in Abhängigkeit von der Kraft geregelt, welche durch die Fluidkammer auf die jeweilige Werkzeughalfte ausgeübt wird.According to a further advantageous embodiment, the hydrostatic fluid chamber pressure is regulated as a function of the force which is exerted on the respective tool half by the fluid chamber.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in dem Werkzeug zwei einander gegenüberliegend angeordnete Formkammern, die jeweils von je einer der Werkzeughalften mit einem in der Werkzeugtrennebene zwischen den beidenAccording to a further preferred embodiment, two opposing mold chambers are arranged in the tool, each of one of the tool halves with one in the tool parting plane between the two

Werkzeughalften des Werkzeugs angeordneten Formelement ausgebildet werden, gleichzeitig mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt.Mold halves of the mold arranged element are formed, at the same time acted upon by a hydrostatic internal pressure.

Das Formelement wird bevorzugt in Bezug auf dieThe shaped element is preferred in relation to the

Werkzeugtrennebene spiegelsymmetrisch angeordnet und die beiden Formkammern werden zur Ausbildung zweier identischer Bauelemente aus jeweils umzuformenden Werkstücken gleichzeitig mit identischem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt.The tool parting plane is arranged in mirror symmetry and the two mold chambers are simultaneously subjected to identical hydrostatic internal pressure to form two identical components from workpieces to be reshaped.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in einer Mehrzahl von senkrecht zur jeweiligenAccording to a further preferred embodiment, a plurality of perpendicular to the respective

Werkzeugtrennebene benachbart angeordneten Werkzeugen mit in der jeweiligen Werkzeugtrennebene zwischen den jeweiligenTool separating plane of adjacent tools with in the respective tool separating plane between the respective

Werkzeughalften vorgesehenen Formelementen eine Mehrzahl von Formkammern, die jeweils von je einer der Werkzeughalften mit einem der Formelemente ausgebildet werden, gleichzeitig mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt.Mold elements provided mold elements a plurality of mold chambers, each with one of the tool halves one of the shaped elements are formed, simultaneously subjected to a hydrostatic internal pressure.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Innenhochdruckumformung, bei dem in einer IHU- Werkzeuganordnung, in welcher eine Mehrzahl von jeweils längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilten Werkzeugen in zu den Werkzeugtrennebenen senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet sind, - die Werkzeuganordnung zwischen jeweils zwei benachbarten Werkzeughalften mit einem umzuformenden Werkstück bestückt, so daß von dem Werkstück und der einen Werkzeughalfte eine Druckkammer und von dem Werkstück und der anderen Werkzeughalfte eine Umformkammer ausgebildet wird;According to a further aspect of the invention, in a method for hydroforming, in which an IHU tool arrangement, in which a plurality of tools, each divided into two tool halves along a tool parting plane, are arranged in a stack arrangement in a direction perpendicular to the tool parting planes, the tool arrangement equipped with a workpiece to be formed between two adjacent tool halves, so that a pressure chamber is formed from the workpiece and one tool half and a forming chamber is formed from the workpiece and the other tool half;

- jede der Druckkammern zur Formgebung an dem jeweiligen Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt; und bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer ein Druckaufbau in der Umformkammer über wenigstens eine fluidleitende Verbindung zwischen der jeweils angrenzenden Werkzeughalfte und der Umgebung der Werkzeuganordnung verhindert.- Each of the pressure chambers for shaping the respective workpiece with a hydrostatic internal pressure; and when pressure is applied to the pressure chamber, pressure build-up in the forming chamber is prevented via at least one fluid-conducting connection between the respectively adjacent tool half and the surroundings of the tool arrangement.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further refinements of the invention can be found in the following description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the accompanying figures.

Es zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht im Partialschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Innenhochdruckumformung (IHU-Vorrichtung) ;Show it: Figure 1 is a schematic side view in partial section of an inventive device for hydroforming (IHU device);

Figur 2 eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie „A-A" der unteren Werkzeugtragerkomponente der IHU- Vorrichtung aus Figur 1;FIG. 2 shows a cross-sectional view along the section line “A-A” of the lower tool carrier component of the hydroforming device from FIG. 1;

Figur 3a und 3b perspektivische Ansichten der unteren Werkzeugtragerkomponente der IHU-Vorrichtung aus Figur 1; undFIGS. 3a and 3b are perspective views of the lower tool carrier component of the hydroforming device from FIG. 1; and

Figur 4a-d verschiedene bevorzugte Ausführungsformen einer bei der IHU-Vorrichtung aus Figur 1 verwendeten Werkzeugträgermatrize in Draufsicht;Figure 4a-d different preferred embodiments of a tool carrier die used in the IHU device of Figure 1 in plan view;

Figur 5 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer Werkzeugtragerkomponente für die erfindungsgemäße IHU-Vorrichtung;FIG. 5 shows a cross-sectional view of an alternative embodiment of a tool carrier component for the IHU device according to the invention;

Figur 6 und 7 schematische Darstellungen zur Erläuterung des der erfindungsgemäßen IHU-Vorrichtung zugrundeliegenden Prinzips ohne (Figur 6) bzw. mit (Figur 7) Beaufschlagung durch hydrostatischen Druck;6 and 7 are schematic representations to explain the principle on which the hydroforming device according to the invention is based without (FIG. 6) or with (FIG. 7) exposure to hydrostatic pressure;

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer IHU-Vorrichtung, in welcher ein Werkzeug gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist;8 shows a schematic illustration of a section of an IHU device in which a tool according to a further preferred embodiment is provided;

Fig. 9 eine schematische Querschnittsansicht eines Verbundes zweier Werkzeugträger für eine IHU-Vorrichtung; Fig. lOa-d verschiedene Ausführungsformen von IHU- Werkzeuganordnungen gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung; und9 shows a schematic cross-sectional view of a composite of two tool carriers for an IHU device; 10a-d show different embodiments of IHU tool arrangements according to a further aspect of the invention; and

Fig. lla-c verschiedene Ausführungsformen vonFig. Lla-c different embodiments of

Werkzeugkomponenten zur Verwendung in einer der IHU- Werkzeuganordnungen aus Fig. 10.Tool components for use in one of the IHU tool arrangements from FIG. 10.

Gemäß Figur 1 umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Innenhochdruckumformung (IHU-Vorrichtung) 1 in einer bevorzugten Ausführungsform einen Werkzeugträger 2, der eine obere Werkzeugtragerkomponente 3 und eine untere Werkzeugtragerkomponente 4 umfasst. Der Werkzeugträger 2 wird von einem (hier) nicht dargestellten) Rahmen gehalten, wobei der Rahmen gemäß Fig. 9 in bekannter Weise, z.B. aus an vertikal angeordneten Lamellen befestigten horizontalen Verbindungsstangen, aufgebaut sein kann. DieAccording to FIG. 1, a device according to the invention for hydroforming (IHU device) 1 in a preferred embodiment comprises a tool holder 2 which comprises an upper tool holder component 3 and a lower tool holder component 4. The tool carrier 2 is held by a frame (not shown here), the frame according to FIG. 9 being known, e.g. can be constructed from horizontal connecting rods attached to vertically arranged slats. The

Werkzeugträgerkomponenten 3,4 des Werkzeugträgers 2 sind dann an den vertikalen Stahllamellen des Rahmens in vertikaler Richtung beweglich und arretierbar geführt. Insbesondere kann die untere Werkzeugtragerkomponente in einen Aufspanntisch (Pressentisch) der IHU-Vorrichtung 1 integriert sein.Tool carrier components 3, 4 of the tool carrier 2 are then guided on the vertical steel slats of the frame so that they can be moved and locked in the vertical direction. In particular, the lower tool carrier component can be integrated in a clamping table (press table) of the hydroforming device 1.

Die Werkzeugträgerkomponenten 3, 4 weisen jeweils eine obere Werkzeugträgermatrize 3a bzw. 4a und eine untereThe tool carrier components 3, 4 each have an upper tool carrier die 3a or 4a and a lower one

Werkzeugträgermatrize 3b bzw. 4b auf. Zwischen den Werkzeughalften 3, 4 ist ein Werkzeug 5 gelagert, welches eine obere Werkzeughalfte 5a und eine untere Werkzeughalfte 5b umfasst. Die untere Werkzeughalfte 5b weist auf ihrer der oberen Werkzeughalfte 5a zugewandten Seite eine etwa mittig angeordnete Ausnehmung auf, so dass bei flächig aufeinanderliegenden Werkzeughalften 5a, 5b eine Formkammer 6 ausgebildet wird, in der ein umzuformendes Werkstück 7 angeordnet ist. Die Formkammer 6 ist entsprechend der gewünschten Form des umgeformten Werkstücks ausgebildet und kann auch an einer beliebigen anderen Stelle zwischen den Werkzeughalften 5a, 5b vorgesehen sein.Tool carrier die 3b or 4b. A tool 5, which comprises an upper tool half 5a and a lower tool half 5b, is mounted between the tool halves 3, 4. The lower tool half 5b has an approximately centrally arranged recess on its side facing the upper tool half 5a, so that with tool halves 5a, 5b lying flat on one another, a molding chamber 6 is formed in which a workpiece 7 to be formed is formed is arranged. The molding chamber 6 is designed in accordance with the desired shape of the formed workpiece and can also be provided at any other point between the tool halves 5a, 5b.

Die Werkzeughalfte 5a weist ferner einen mit der Formkammer 6 in Verbindung stehenden und innerhalb der Werkzeughalfte 5a seitwärts nach außen führenden Fluidkanal (entsprechend der Darstellung in Fig. 6) auf. Zur Bearbeitung des Werkstücks 7 wird ein vorzugsweise inkompressibles Fluid (z.B. Wasser oder Öl) mittels einer Hydraulikpumpe über den Fluidkanal der Formkammer 6 zugeführt, wodurch in der Formkammer 6 ein zur Umformung des Werkstücks 7 erforderlicher Innenhochdruck Pi erzeugt wird.The tool half 5a furthermore has a fluid channel which is connected to the mold chamber 6 and leads laterally outwards within the tool half 5a (as shown in FIG. 6). For machining the workpiece 7, a preferably incompressible fluid (e.g. water or oil) is supplied to the molding chamber 6 by means of a hydraulic pump via the fluid channel, as a result of which an internal high pressure Pi required for the shaping of the workpiece 7 is generated.

Hierbei erzeugt der im Inneren der Formkammer 6 erzeugte hydrostatische Innendruck Pi eine auf die beiden Werkzeughalften 5a, 5b wirkende, nach außen gerichtete Kraft Fi = Pi x A, wobei A die Projektionsfläche der Umwandung der Formkammer 6 auf die Trennebene der beiden Werkzeughalften 5a, 5b bezeichnet. Zur Aufrechterhaltung eines dichten, flächigen Kontakts der Werkzeughalften 5a, 5b ist somit eine von außen auf die Werkzeughalften 5a, 5b wirkende Kraft Fa erforderlich, wobei während des gesamten Umformprozesses die Bedingung Fa ≥ Fi erfüllt sein muss.Here, the hydrostatic internal pressure Pi generated in the interior of the mold chamber 6 generates an outward force Fi = Pi x A acting on the two tool halves 5a, 5b, where A is the projection surface of the conversion of the mold chamber 6 onto the parting plane of the two tool halves 5a, 5b designated. In order to maintain tight, planar contact between the tool halves 5a, 5b, a force Fa acting on the tool halves 5a, 5b from the outside is required, the condition Fa ≥ Fi having to be fulfilled during the entire forming process.

Zur Erzeugung der von außen auf die Werkzeughalften 5a, 5b wirkenden Kraft Fa dienen bei der erfindungsgemäßen IHU- Vorrichtung 1 in der oberen und unteren Werkzeugtragerkomponente 3,4 jeweils vorgesehene Fluidkammern 8, deren Anordnung aus Figur 2 und 3a, b in der unteren Werkzeugtragerkomponente 4 näher dargestellt ist, wobei die obere und die untere Werkzeugtragerkomponente 3, 4 identisch aufgebaut sein können.To generate the force Fa acting on the tool halves 5a, 5b from the outside, the fluid chambers 8 provided in the IHU device 1 according to the invention in the upper and lower tool carrier components 3, 4, their arrangement from FIGS. 2 and 3a, b in the lower tool carrier component 4 is shown in more detail, the upper and lower tool carrier components 3, 4 can be constructed identically.

Gemäß Fig. 2 und Fig. 3a, b umfassen die obere Werkzeugtragerkomponente 3 und die untereAccording to FIGS. 2 and 3a, b, the upper tool carrier component 3 and the lower one

Werkzeugtragerkomponente 4 jeweils eine Vielzahl matrixartig angeordneter Fluidkammern 8, die in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform so angeordnet sind, dass jeweils eine Fluidkammer 8 in der unteren Werkzeughalfte 4 und eine Fluidkammer 8 in der oberen Werkzeughalfte 3 einander in einer Kraftlinie gegenüberliegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst jede Werkzeugtragerkomponente 3, 4 jeweils eine 3x6-Matrix von Fluidkammern 8, es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Fluidkammern 8 vorgesehen sein. Hierbei umfassen die obere und die untereTool carrier component 4 in each case a plurality of fluid chambers 8 arranged in a matrix, which in the preferred embodiment shown are arranged such that a fluid chamber 8 in the lower tool half 4 and a fluid chamber 8 in the upper tool half 3 lie opposite each other in a line of force. In the exemplary embodiment shown, each tool carrier component 3, 4 each comprises a 3 × 6 matrix of fluid chambers 8, however any number of fluid chambers 8 can be provided. The top and bottom include

Werkzeugtragerkomponente 3,4 aber vorzugsweise jeweils wenigstens zwei benachbarte Fluidkammern 8, damit über deren partielle Ansteuerung die Flexibilität hinsichtlich der Positionierung des Werkzeugs bei der Bestückung der IHU- Vorrichtung erhöht werden kann.Tool carrier component 3, 4, but preferably at least two adjacent fluid chambers 8 each, so that the flexibility with regard to the positioning of the tool when equipping the hydroforming device can be increased by partially controlling them.

Jede der Fluidkammern 8 wird gemäß Figur 1 (unterer rechter Teil) , sowie Figur 2 und 3 dadurch ausgebildet, dass die Werkzeugträgermatrizen 4a, 4b der unteren Werkzeughalfte 4 zueinander korrespondierende positiv bzw. negativ ausgeformte und im wesentlichen formschlüssig ineinandergreifende Matrizenkonturen aufweisen. Hierzu bildet gemäß Figur 3a, b die obere Werkzeugträgermatrize 4a eine Kolbenaufnahmekomponente und die untere Werkzeugträgermatrize 4b eine dazu korrespondierende Kolbenkomponente.Each of the fluid chambers 8 is formed according to FIG. 1 (lower right part), as well as FIGS. 2 and 3, in that the tool carrier matrices 4a, 4b of the lower tool half 4 have mutually corresponding positive or negative shaped and essentially form-fitting interlocking die contours. For this purpose, according to FIG. 3a, b, the upper tool carrier die 4a forms a piston receiving component and the lower tool carrier die 4b forms a corresponding piston component.

Die obere Werkzeugträgermatrize 4a umfasst als Kolbenaufnahmekomponente eine matrixartige Anordnung (im dargestellten Ausführungsbeispiel eine 3x6 Matrix) aus im wesentlichen zylinderförmigen, nach der der unteren Werkzeugträgermatrize 4b zugewandten Seite hin offenen Kavitäten 13, wohingegen die untere Werkzeugträgermatrize 4b als Kolbenkomponente eine entsprechende matrixartigeThe upper tool carrier die 4a comprises a matrix-like arrangement (in the The exemplary embodiment shown is a 3x6 matrix) of essentially cylindrical cavities 13 which are open towards the side facing the lower tool carrier die 4b, whereas the lower tool carrier die 4b as a piston component has a corresponding matrix-like shape

Anordnung (im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls eine 3x6-Matrix) aus zu den Kavitäten 13 korrespondierenden, kolbenartigen Vorsprüngen 14 umfasst. Die kolbenartigen Vorsprünge 14 der unteren Werkzeugträgermatrize 4b sind an den entsprechenden Positionen wie die Kavitäten 13 der oberen Werkzeugträgermatrize 4a angeordnet, so dass die untere und die obere Werkzeugtragerkomponente 4a, 4b im wesentlichen formschlüssig ineinander greifen. Die Lage der Kavitäten 13 bzw. der kolbenartigen Vorsprünge 14 kann auch gegenüber der in Fig. 3a, 3b dargestellten Ausführungsform so vertauscht sein, dass die Kavitäten 13 in der unterenArrangement (in the illustrated embodiment also a 3x6 matrix) comprising piston-like projections 14 corresponding to the cavities 13. The piston-like projections 14 of the lower tool carrier die 4b are arranged at the corresponding positions as the cavities 13 of the upper tool carrier die 4a, so that the lower and the upper tool carrier components 4a, 4b engage in one another essentially in a form-fitting manner. The position of the cavities 13 or the piston-like projections 14 can also be exchanged in relation to the embodiment shown in FIGS. 3a, 3b in such a way that the cavities 13 in the lower one

Werkzeugträgermatrize 4b der unteren Werkzeugtragerkomponente 4 (bzw. in der oberen Werkzeugträgermatrize 3a der oberen Werkzeugtragerkomponente 3) vorgesehen sind.Tool carrier die 4b of the lower tool carrier component 4 (or in the upper tool carrier die 3a of the upper tool carrier component 3) are provided.

Ferner weist die untere Werkzeugträgermatrize 4b zur Ausbildung von Fluidkanälen 9 gemäß Fig. 3b vorzugsweise zylindrische Bohrungen auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils mittig in den jeweiligen kolbenartigen Vorsprüngen 14 angeordnet sind und sich von der der entsprechenden Kavität 13 zugewandten Seite des jeweiligen kolbenartigen Vorsprungs 14 bis hin zu der der Kavität 13 abgewandten Seite der unteren Werkzeugträgermatrize 4b erstrecken. Die Bohrungen zur Ausbildung der Fluidkanäle 9 können jedoch auch in entsprechender Weise in der oberen Werkzeugträgermatrize 4a, also von außen zu den Kavitäten 13 hin führend ausgebildet sein. Zur Abdichtung der Fluidkammern 8 umfasst jede Kavität 13 eine im Eingriffzustand der unteren und oberen Werkzeugträgermatrize 4a, 4b konzentrisch um den entsprechenden kolbenartigen Vorsprung 14 verlaufende Nut 11, in der ein Dichtring 12 zur Ausbildung einer Dichtung 10 aufgenommen ist, so dass die durch die eineFurthermore, the lower tool carrier die 4b for forming fluid channels 9 according to FIG. 3b preferably has cylindrical bores, which in the exemplary embodiment shown are each arranged centrally in the respective piston-like projections 14 and extend from the side of the respective piston-like projection 14 to which faces the corresponding cavity 13 extend to the side of the lower tool carrier die 4b facing away from the cavity 13. However, the bores for forming the fluid channels 9 can also be designed in a corresponding manner in the upper tool carrier die 4a, that is to say from the outside leading to the cavities 13. In order to seal the fluid chambers 8, each cavity 13 comprises a groove 11 which, in the engaged state of the lower and upper tool carrier die 4a, 4b, extends concentrically around the corresponding piston-like projection 14 and in which a sealing ring 12 is received to form a seal 10, so that the one through

Werkzeugträgermatrize 4b gebildete Kolbenkomponente und die durch die andere Werkzeugträgermatrize 4a gebildete Kolbenaufnahmekomponente eine jede Fluidkammer 8 nach außen druckdicht abdichtende Dichteinheit bilden.Tool carrier die 4b formed piston component and the piston receiving component formed by the other tool carrier die 4a form a sealing unit sealing each fluid chamber 8 to the outside in a pressure-tight manner.

Alternativ zu der dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann wenigstens ein Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente zur Ausbildung der Fluidkammern 8 auch durch eine Werkzeugtragerkomponente und die zugeordnete Werkzeughalfte gebildet werden. In diesem Falle kann die betreffende Werkzeugtragerkomponente einstückig ausgebildet sein und kolbenartige Vorsprünge 14 entsprechend Fig. 3a, 3b auf der der jeweils zugeordneten Werkzeughalfte 5a, 5b zugewandten Seitenfläche der jeweiligen Werkzeugtragerkomponente aufweisen, wobei die korrespondierenden Kavitäten 13 dann in der dieser Werkzeugtragerkomponente zugewandten Seitenfläche der entsprechenden Werkzeughalfte 5a bzw. 5b vorgesehen sind. Diese Art der Ausbildung der Fluidkammern 8 kann auf nur einer oder auch auf beiden Seiten des Werkzeugs gewählt werden. Hierbei können die Kavitäten 13 alternativ auch in der jeweiligen Werkzeugtragerkomponente und die kolbenartigen Vorsprünge 14 in der entsprechenden Werkzeughalfte 13 vorgesehen sein. Über die Fluidkanäle 9 kann somit, wenn die untere und die obere Werkzeugträgermatrize 4a, 4b ineinander greifen, eine vorzugsweise inkompressible Flüssigkeit dem zwischen den kolbenartigen Vorsprüngen 14 und den entsprechenden Kavitäten 13 verbleibenden Zwischenraum zugeführt werden, um die dort ausgebildeten Fluidkammern 8 mit einem hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa zu beaufschlagen.As an alternative to the preferred embodiment shown, at least one pair of piston component and associated piston receiving component for forming the fluid chambers 8 can also be formed by a tool carrier component and the associated tool halves. In this case, the tool carrier component in question can be formed in one piece and have piston-like projections 14 according to FIGS Tool halves 5a and 5b are provided. This type of formation of the fluid chambers 8 can be selected on only one or on both sides of the tool. The cavities 13 can alternatively also be provided in the respective tool carrier component and the piston-like projections 14 in the corresponding tool half 13. Via the fluid channels 9, when the lower and the upper tool carrier dies 4a, 4b interlock, a preferably incompressible liquid can be supplied to the intermediate space remaining between the piston-like projections 14 and the corresponding cavities 13 in order to provide the fluid chambers 8 formed there with a hydrostatic fluid chamber pressure To apply Pa.

Die kolbenartigen Vorsprünge 14 der unteren Werkzeugträgermatrize 4b und die entsprechenden Kavitäten 13 der oberen Werkzeugträgermatrize 4a müssen nicht notwendigerweise zylindrisch ausgebildet sein, sondern können eine beliebige Flächenform aufweisen. Beispielhaft ist in Figur 4a eine obere Werkzeugträgermatrize 15 dargestellt, bei welcher ein mit hydrostatischem Druck beaufschlagbarer innerer Teilbereich 15' ' von einem äußeren Teilbereich 15' über eine Dichtung 15a von langgestreckter, abgerundeter Flächenform abgeteilt ist. In Figur 4b, c und d sind weitere mögliche Ausführungsformen von Werkzeugträgermatrizen 16, 17 und 18 dargestellt, wobei mit hydrostatischem Druck beaufschlagbare Teilbereiche 16'', 17'' bzw. 18'' über Dichtungen 16a, 17a bzw. 18a jeweils von äußeren Teilbereichen 16', 17' bzw. 18' abgeteilt sind und wobei die jeweiligen mit hydrostatischem Druck beaufschlagbaren Teilbereiche 16", 17" bzw. 18" eine ovale (Figur 4b), sechseckige (Figur 4c) bzw. unregelmäßige (Figur 4d) Flächenform besitzen.The piston-like projections 14 of the lower tool carrier die 4b and the corresponding cavities 13 of the upper tool carrier die 4a do not necessarily have to be cylindrical, but can have any surface shape. An upper tool carrier die 15 is shown as an example in FIG. 4a, in which an inner partial region 15 ″ which can be acted upon by hydrostatic pressure is divided from an outer partial region 15 ′ via a seal 15a of elongated, rounded surface shape. 4b, c and d show further possible embodiments of tool carrier matrices 16, 17 and 18, partial areas 16 ″, 17 ″ and 18 ″ which can be acted upon by hydrostatic pressure via seals 16a, 17a and 18a in each case from outer partial areas 16 ', 17' and 18 'are divided and the respective partial areas 16 ", 17" and 18 "which can be subjected to hydrostatic pressure have an oval (FIG. 4b), hexagonal (FIG. 4c) or irregular (FIG. 4d) surface shape ,

Die Beaufschlagung der Fluidkammern 8 über die jeweiligen Fluidkanäle 9 mit dem zur Erzeugung der erforderlichenThe loading of the fluid chambers 8 via the respective fluid channels 9 with that for generating the necessary ones

Zuhaltekraft Fa nötigen hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa erfolgt durch Zufuhr eines vorzugsweise inkompressiblen Fluids wie Wasser oder Öl mittels einer üblichen Hydraulikpumpe oder dergleichen, wobei die Fluidkammern 8 hierbei partiell, d.h. unabhängig voneinander, aber auch gemeinsam mit gleichem oder unterschiedlichem Fluidkammerdruck Pa beaufschlagt werden können. Auf diese Weise wird eine flexible Positionierung der Werkzeughalften 5a, 5b in dem Werkzeugträger 2 ermöglicht, da die Fluidkammern 8 je nach Lage der Werkzeughalften 5a, 5b in dem Werkzeugträger 2 angesteuert werden können, so dass insbesondere keine mittige Positionierung des Werkzeugs 5 notwendig ist. Ferner lässt sich durch partielles Ansteuern der Fluidkammern 8 auch für jede Lage des Werkzeugs 5 eine gleichmäßige Kraftverteilung herstellen, ohne dass hierzu etwa eine Mindestgröße des Werkzeugträgers 2 erforderlich wäre.Locking force Fa necessary hydrostatic fluid chamber pressure Pa takes place by supplying a preferably incompressible fluid such as water or oil using a conventional one Hydraulic pump or the like, whereby the fluid chambers 8 can be partially, ie independently of one another, but also acted upon together with the same or different fluid chamber pressure Pa. In this way, flexible positioning of the tool halves 5a, 5b in the tool carrier 2 is made possible, since the fluid chambers 8 can be controlled depending on the position of the tool halves 5a, 5b in the tool carrier 2, so that in particular no central positioning of the tool 5 is necessary. Furthermore, by partially controlling the fluid chambers 8, a uniform force distribution can also be produced for each position of the tool 5, without this requiring a minimum size of the tool carrier 2.

Um sicherzustellen, dass während des gesamten Umformprozesses die von den Werkzeugträgerkomponenten 3, 4 auf die jeweiligen Werkzeughalften 5a, 5b über die hydraulische Beaufschlagung der Fluidkammern 8 ausgeübte Zuhaltekraft Fa stets größer oder gleich der aus dem Innenhochdruck Pi resultierenden, zwischen den Werkzeughalften 5a, 5b wirkenden Kraft Fi ist, ist es insbesondere vorteilhaft, die Formkammer 6 und die Fluidkammern 8 aus der gleichen Druckquelle (z.B. Hydraulikpumpe) mit einem einheitlichen Druck zu beaufschlagen, da dann infolge der größeren Wirkfläche der Werkzeugträgermatrizen 3b bzw. 4a (relativ zu der Umwandung der Formkammer 6) die Zuhaltekraft Fa immer größer als die zwischen den Werkzeughalften 5a, 5b wirkende Kraft Fi ist. Es können jedoch auch separate Druckquellen zur Beaufschlagung der Formkammer 6 und der Fluidkammern 8 verwendet werden.In order to ensure that the locking force Fa exerted by the tool carrier components 3, 4 on the respective tool halves 5a, 5b via the hydraulic action on the fluid chambers 8 is always greater than or equal to the resulting between the tool halves 5a, 5b resulting from the high internal pressure Pi Force Fi is, it is particularly advantageous to apply a uniform pressure to the mold chamber 6 and the fluid chambers 8 from the same pressure source (e.g. hydraulic pump), because then due to the larger effective area of the tool carrier matrices 3b and 4a (relative to the conversion of the mold chamber) 6) the locking force Fa is always greater than the force Fi acting between the tool halves 5a, 5b. However, separate pressure sources can also be used to act on the molding chamber 6 and the fluid chambers 8.

Vorzugsweise ist die Hydraulikpumpe zur Beaufschlagung der Fluidkammern 8 so ausgestaltet, dass der in den einander in einer Kraftlinie gegenüberliegenden Fluidkammern 8 erzeugte Fluidkammerdruck Pa jeweils identisch ist. Auf diese Weise wird bei verhältnismäßig geringem konstruktiven Aufwand sichergestellt, dass bei identischer hydrostatischer Druckbeaufschlagung der Fluidkammern 8 beidseitig zum Werkzeug 5 jeweils der gleiche hydrostatische Fluidkammerdruck erzeugt wird.The hydraulic pump is preferably designed to act on the fluid chambers 8 in such a way that it flows into each other fluid chamber pressure Pa generated opposite a line of force is identical. In this way, it is ensured with relatively little design effort that, with identical hydrostatic pressurization of the fluid chambers 8, the same hydrostatic fluid chamber pressure is generated on both sides of the tool 5.

Abweichungen in der Größe der Wirkflächen der Werkzeugträgermatrizen 3b und 4a können jedoch dazu führen, dass unterschiedliche Kräfte auf das Werkzeug 5 ausgeübt werden, obwohl der beaufschlagte hydrostatische Fluidkammerdruck Pa auf beiden Seiten des Werkzeugs 5 identisch ist. Um solche Abweichungen zu kompensieren, ist es vorteilhaft, den in den jeweiligen Fluidkammern 8 erzeugten hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa in Abhängigkeit von der auf das Werkzeug 5 tatsächlich ausgeübten Kraft Fa nachzuregeln, was durch einen einfachen Regelkreis (nicht dargestellt) erreicht werden kann, der als Regelgröße den hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa und als Steuergröße die durch die jeweilige Werkzeugtragerkomponente 3 bzw. 4 auf das Werkzeug 5 ausgeübte Kraft Fa besitzt. Durch einen solchen Regelkreis lässt sich auch eine gegebenenfalls während des Umformprozesses erfolgende Druckabnahme in den Fluidkammern 8 kompensieren, da dann das Fluid über die Fluidkanäle 9 geregelt nachgeführt und der Druck in den Fluidkammern 8 bzw. die auf das Werkzeug 5 ausgeübte Kraft Fa konstant gehalten wird. Hierbei wird der Regelkreis vorzugsweise so eingestellt, dass die von der unteren Werkzeugträgermatrize 3b der oberen Werkzeugtragerkomponente 3 und die von der oberen Werkzeugträgermatrize 4a der unteren Werkzeugtragerkomponente 4 auf die jeweilige Werkzeughalfte 5a bzw. 5b ausgeübten Kräfte entgegengesetzt und gleich groß sind.However, deviations in the size of the active surfaces of the tool carrier matrices 3b and 4a can lead to different forces being exerted on the tool 5, even though the applied hydrostatic fluid chamber pressure Pa is identical on both sides of the tool 5. In order to compensate for such deviations, it is advantageous to readjust the hydrostatic fluid chamber pressure Pa generated in the respective fluid chambers 8 as a function of the force Fa actually exerted on the tool 5, which can be achieved by a simple control circuit (not shown), which is used as a control variable the hydrostatic fluid chamber pressure Pa and, as a control variable, the force Fa exerted by the respective tool carrier component 3 or 4 on the tool 5. Such a control loop can also compensate for any decrease in pressure in the fluid chambers 8 that may occur during the forming process, since the fluid is then regulated in a controlled manner via the fluid channels 9 and the pressure in the fluid chambers 8 or the force Fa exerted on the tool 5 is kept constant , In this case, the control loop is preferably set such that that of the lower tool carrier die 3b of the upper tool carrier component 3 and that of the upper tool carrier die 4a of the lower tool carrier component 4 onto the respective tool half 5a and 5b are opposed forces and are the same size.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Fluidkammern 8 durch die in den jeweiligen Werkzeugträgermatrizen 3a, 3b, 4a und 4b vorhandenen, korrespondierenden und im wesentlichen formschlüssig ineinandergreifenden Kavitäten 13 bzw. kolbenartigen Vorsprünge 14 bewirkt weiterhin, dass bei einer relativen Bewegung der jeweiligen Werkzeugträgermatrizen 3a und 3b, bzw. 4a und 4b eine integrierte Führung gebildet wird, welche eine weitgehend definierte Bewegungsrichtung der Werkzeugträgermatrizen 3a, 3b, 4a und 4b gewährleistet, ohne dass hierzu weitere konstruktive Maßnahmen erforderlich sind, was ebenfalls zur Aufrechterhaltung des für einen störungsfreien Umformprozess erforderlichenThe inventive design of the fluid chambers 8 by the corresponding and essentially interlocking interlocking cavities 13 or piston-like projections 14 present in the respective tool carrier matrices 3a, 3b, 4a and 4b also has the effect that with a relative movement of the respective tool carrier matrices 3a and 3b, or 4a and 4b, an integrated guide is formed, which ensures a largely defined direction of movement of the tool carrier dies 3a, 3b, 4a and 4b, without further constructional measures being necessary, which is also necessary for maintaining the trouble-free forming process

Präzisionsformschlusses der Werkzeughalften 5a, 5b beiträgt.Precision positive locking of the tool halves 5a, 5b contributes.

Gemäß Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform einer Werkzeugtragerkomponente 19 mit einer oberen Werkzeugträgermatrize 19a und einer unteren5 is an alternative embodiment of a tool carrier component 19 with an upper tool carrier die 19a and a lower one

Werkzeugträgermatrize 19b dargestellt, bei denen die kolbenartigen Vorsprünge der unteren Werkzeugträgermatrize 19b und die Kavitäten der oberen Werkzeugträgermatrize 19a so ausgebildet sind, dass im Eingriffzustand der Werkzeugträgermatrizen 19a, 19b eine durchgehende Fluidkammer 20 gebildet wird. Die Fluidkammer 20 ist über in jedem kolbenartigen Vorsprung angeordnete Fluidkanäle gleichmäßig von außen mit einem vorzugsweise inkompressiblen Hydraulikfluid beaufschlagbar. Eine Dichtung 22 ist hierbei nur in dem äußeren Randbereich der Werkzeugtragerkomponente 19 vorgesehen. Die Dichtung 22 kann beispielsweise in einer die gesamte Fluidkammer 20 umschließenden, umlaufenden Rille angeordnet sein. Somit kommt der gesamte von der Dichtung 22 umschlossene Bereich zwischen der oberen und der unteren Werkzeugtragerkomponente 19a, 19b als hydraulisch wirkende Fläche zum Einsatz. Die ineinandergreifenden kolbenartigen Vorsprünge und Kavitäten der Werkzeugträgerkomponenten 19a, 19b bewirken hierbei wiederum während der hydraulischen Beaufschlagung eine integrierte Führung der relativen Bewegung der beiden Werkzeugträgerkomponenten 19a, 19b.Tool carrier die 19b shown, in which the piston-like projections of the lower tool carrier die 19b and the cavities of the upper tool carrier die 19a are formed such that a continuous fluid chamber 20 is formed in the engaged state of the tool carrier dies 19a, 19b. The fluid chamber 20 can be acted upon evenly from the outside with a preferably incompressible hydraulic fluid via fluid channels arranged in each piston-like projection. A seal 22 is only provided in the outer edge region of the tool carrier component 19. The seal 22 can be arranged, for example, in a circumferential groove which surrounds the entire fluid chamber 20. Thus, the whole comes from the seal 22 enclosed area between the upper and lower tool carrier components 19a, 19b as a hydraulically acting surface. The interlocking piston-like projections and cavities of the tool carrier components 19a, 19b in turn bring about an integrated guidance of the relative movement of the two tool carrier components 19a, 19b during the hydraulic loading.

Anhand von Figur 6 und 7 wird nun das der erfindungsgemäßen IHU-Vorrichtung bzw. dem Verfahren zugrunde liegende Prinzip näher erläutert.The principle underlying the hydroforming device according to the invention or the method is now explained in more detail with reference to FIGS. 6 and 7.

Hierzu ist ein Ausschnitt 1' der IHU-Vorrichtung 1 aus Figur 1 ohne (Figur 6) bzw. mit (Figur 7) Beaufschlagung mittels hydrostatischem Druck dargestellt, wobei die der Figur 1 entsprechenden Elemente der IHU-Vorrichtung 1 mit gleichen Bezugsziffern dargestellt sind. Insbesondere sind in Figur 6 und 7 Ausschnitte 3' , 4' der Werkzeugträgerkomponenten 3, 4 mit entsprechenden Ausschnitten 3a' , 3b' , 4a' , 4b' der entsprechenden Werkzeugträgermatrizen 3a, 3b, 4a, 4b schematisch dargestellt, wobei die Ausschnitte so gewählt sind, dass jeweils eine Fluidkammer 8 mit einem zugehörigen Fluidkanal 9 dargestellt ist.For this purpose, a detail 1 'of the hydroforming device 1 from FIG. 1 is shown without (FIG. 6) or with (FIG. 7) application by means of hydrostatic pressure, the elements of the hydroforming device 1 corresponding to FIG. 1 being shown with the same reference numbers. In particular, cutouts 3 ', 4' of the tool carrier components 3, 4 with corresponding cutouts 3a ', 3b', 4a ', 4b' of the corresponding tool carrier matrices 3a, 3b, 4a, 4b are shown schematically in FIGS. 6 and 7, the cutouts being chosen in this way are that a respective fluid chamber 8 with an associated fluid channel 9 is shown.

Zwischen den Ausschnitten 3' , 4' derBetween the cutouts 3 ', 4' of the

Werkzeugträgerkomponenten 3, 4 ist wiederum ein Werkzeug 5 mit oberen und unteren Werkzeughalften 5a, 5b dargestellt, wobei auch ein zu der Formkammer 6 in oben beschriebener Weise führender Fluidkanal 23 gezeigt ist.Tool carrier components 3, 4 in turn show a tool 5 with upper and lower tool halves 5a, 5b, a fluid channel 23 leading to the molding chamber 6 in the manner described above also being shown.

In Figur 7 sind die Auswirkungen der Einbringung eines hydrostatischen Innendrucks Pi in die Formkammer 6 sowie eines hydrostatischen Fluidkammerdrucks Pa in die Fluidkammern 8 schematisch dargestellt. Der infolge der Beaufschlagung der Formkammer 6 über den Fluidkanal 23 in der Formkammer 6 erzeugte Innendruck Pi verteilt sich gleichmäßig auf die Umwandung der Formkammer 6 und führt zu einer nach außen gerichteten Kraft Fi auf die Werkzeughalften 5a, 5b, wie dies anhand der Doppelpfeile innerhalb der Formkammer 6 dargestellt ist.FIG. 7 shows the effects of introducing a hydrostatic internal pressure Pi into the mold chamber 6 and a hydrostatic fluid chamber pressure Pa into the Fluid chambers 8 shown schematically. The internal pressure Pi generated in the molding chamber 6 as a result of the application of the molding chamber 6 via the fluid channel 23 is distributed evenly over the conversion of the molding chamber 6 and leads to an outward force Fi on the tool halves 5a, 5b, as is shown by the double arrows within the Shaping chamber 6 is shown.

Gleichzeitig verteilt sich der durch Beaufschlagung der Fluidkanäle 9 der unteren bzw. oberenAt the same time, the pressure is distributed through the fluid channels 9 of the lower or upper ones

Werkzeugtragerkomponente 3, 4 innerhalb der Fluidkammern 8 erzeugte hydrostatische Fluidkammerdruck Pa gleichmäßig auf die Umwandungen der Fluidkammern 8, was ebenfalls durch Doppelpfeile dargestellt ist. Hierbei ist sicherzustellen, dass die dem hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa entsprechende Kraft Fa während des gesamten Umformprozesses stets größer oder gleich der dem hydrostatischen Innendruck Pi entsprechenden Kraft Fi ist, damit der notwendige Präzisionsformschluss der Werkzeughalften 5a, 5b gewährleistet bleibt.Tool carrier component 3, 4 generated hydrostatic fluid chamber pressure Pa evenly on the conversions of the fluid chambers 8 within the fluid chambers 8, which is also represented by double arrows. It must be ensured here that the force Fa corresponding to the hydrostatic fluid chamber pressure Pa is always greater than or equal to the force Fi corresponding to the hydrostatic internal pressure Pi during the entire forming process, so that the necessary precision interlocking of the tool halves 5a, 5b remains guaranteed.

Wie in Figur 7 schematisch dargestellt, treten elastische Verformungen der Werkzeugträgerkomponenten 3', 4' nur an den dem Werkzeug 5 abgewandten Seitenflächen des Werkzeugträgers 2' auf (hierbei ist der Zustand vor der elastischenAs shown schematically in FIG. 7, elastic deformations of the tool carrier components 3 ', 4' only occur on the side surfaces of the tool carrier 2 'facing away from the tool 5 (here the state is before the elastic one)

Verformung gestrichelt dargestellt) und können sich somit nicht auf das zwischen den Werkzeugträgerkomponenten 3', 4' gelagerte Werkzeug 5 übertragen. Infolgedessen werden elastische Verformungen am Werkzeug 5 verhindert, so dass der zur Sicherstellung eines störungsfreien Umformprozesses erforderliche Präzisionsformschluss der Werkzeughalften 5a, 5b gewährleistet bleibt. Falls bei einer Erhöhung des hydrostatischen Innendrucks Pi in der Formkammer 6 eine Erhöhung des hydrostatischen Fluidkammerdrucks Pa zur Aufrechterhaltung des Formschlusses zwischen den Werkzeughalften 5a, 5b erforderlich sein sollte, so führt der in den Fluidkammern 8 erfolgende dynamischeDeformation shown in dashed lines) and can therefore not be transferred to the tool 5 mounted between the tool carrier components 3 ', 4'. As a result, elastic deformations on the tool 5 are prevented, so that the precision interlocking of the tool halves 5a, 5b required to ensure a trouble-free forming process is guaranteed. If, in the case of an increase in the hydrostatic internal pressure Pi in the mold chamber 6, an increase in the hydrostatic fluid chamber pressure Pa should be necessary to maintain the positive fit between the tool halves 5a, 5b, the dynamic in the fluid chambers 8 leads

Volumenausgleich zu einer Zunahme der elastischen Verformung an den dem Werkzeug 5 abgewandten Seitenflächen der Werkzeugträgerkomponenten 3', 4'. Der Präzisionsformschluss der Werkzeughalften 5a, 5b und damit die Dichtigkeit während des gesamten Umformprozesses werden folglich durch die elastischen Verformungen der Werkzeugträgerkomponenten 3', 4' nicht beeinträchtigt, da diese stattdessen nach außen hin, beispielsweise in einen Rahmen der IHU-Vorrichtung 1' , abgeleitet werden.Volume compensation for an increase in the elastic deformation on the side surfaces of the tool carrier components 3 ', 4' facing away from the tool 5. The precision interlocking of the tool halves 5a, 5b and thus the tightness during the entire forming process are consequently not impaired by the elastic deformations of the tool carrier components 3 ', 4', since these instead are drawn outwards, for example into a frame of the hydroforming device 1 ' become.

Gemäß Fig. 8 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen IHU- Vorrichtung schematisch dargestellt, in der ein Werkzeug 5' gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgesehen ist. Die übrigen der IHU-Vorrichtung aus Fig. 6 entsprechenden Bauelemente sind mit entsprechenden Bezugsziffern gekennzeichnet.8, a section of an IHU device according to the invention is shown schematically, in which a tool 5 'according to a further preferred embodiment is provided. The other components corresponding to the hydroforming device from FIG. 6 are identified by corresponding reference numerals.

Das Werkzeug 5' ist gemäß Fig. 8 so ausgebildet, daß in der Werkzeugtrennebene zwischen den beiden Werkzeughalften 5'a, 5'b des Werkzeugs 5' ein Formelement 5'c vorgesehen ist. Das Formelement 5'c kann beispielhaft die in Fig. 8 gezeigte Oberflächengeometrie oder auch eine beliebige andere Oberflächengeometrie, je nach gewünschter Oberflächengeometrie des jeweils umzuformenden Werkstücks, aufwei'sen. Das Formelement 5'c bildet mit jeder derAccording to FIG. 8, the tool 5 'is designed such that a shaped element 5'c is provided in the tool parting plane between the two tool halves 5'a, 5'b of the tool 5'. The shaped element 5'c can have, for example, the surface geometry shown in FIG. 8 or any other surface geometry, depending on the desired surface geometry of the workpiece to be formed in each case. The shaped element 5'c forms with each of the

Werkzeughalften 5'a, 5'b jeweils eine zur Formgebung an jeweils einem umzuformenden Werkstück (nicht dargestellt) mit einem hydrostatischen Innendruck Pi beaufschlagbare Formkammer 6a bzw. 6b aus.Tool halves 5'a, 5'b each with one for shaping on a workpiece to be formed (not shown) a hydrostatic internal pressure Pi from mold chamber 6a or 6b.

Um eine druckdichte Lagerung des Formelementes 5'c zwischen den Werkzeughalften 5'a, 5'b zu erreichen, weisen vorzugsweise die Werkzeughalften 5'a, 5'b gemäß der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform jeweils endseitige, dem Formelement 5'c zugewandte Absätze auf, wobei zwischen diesen Absätzen und den dazu benachbarten Endabschnitten des Formelements 5'c jeweils Dichtungen (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Hierbei wird die Umwandung jeder Formkammer 6a, 6b durch die an den Werkzeughalften 5'a, 5'b vorgesehenen endseitigen Absätze und die einander zugewandten Seitenflächen von der jeweiligen Werkzeughalfte 5'a, 5'b und dem Formelement 5'c gebildet.In order to achieve a pressure-tight mounting of the shaped element 5'c between the tool halves 5'a, 5'b, the tool halves 5'a, 5'b preferably have end faces facing the shaped element 5'c in accordance with the embodiment shown in FIG. 8 Shoulders, seals (not shown) being provided between these shoulders and the adjacent end sections of the molding element 5'c. Here, the conversion of each mold chamber 6a, 6b is formed by the end shoulders provided on the tool halves 5'a, 5'b and the mutually facing side surfaces of the respective tool halves 5'a, 5'b and the mold element 5'c.

Beide Formkammern 6a, 6b sind gemäß Fig. 8 analog zu der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform über Fluidkanäle 23a, 23b, die z.B. mit einer (nicht dargestellten) Hydraulikpumpe verbunden sind, mit einem hydraulischen Innendruck Pi beaufschlagbar .According to FIG. 8, both molding chambers 6a, 6b are analogous to the embodiment shown in FIG. 6 via fluid channels 23a, 23b, which e.g. are connected to a hydraulic pump (not shown), can be acted upon by an internal hydraulic pressure Pi.

Im Betrieb der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform wird die geöffnete IHU-Vorrichtung jeweils zwischen dem Formelement 5'c und der zugeordneten Werkzeughalfte 5'a- bzw. 5'b mit einem umzuformenden Werkstück (nicht dargestellt) bestückt, woraufhin die beiden Werkzeughalften 5'a, 5'b mit dem Formelement 5'c an dessen Endabschnitten in Kontakt gebracht werden, so daß sich die Formkammern 6a, 6b ausbilden. Anschließend wird der Umformprozeß durch hydraulische Beaufschlagung der Formkammern 6a, 6b über die Fluidkanäle 23a, 23b analog zu der im Zusammenhang mit Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform durchgeführt. Während dieses Umformprozesses wird, wie bereits oben beschrieben, durch hydraulische Beaufschlagung der Fluidkammern 8 ein den hydrostatischen Innendruck Pi in den Formkammern 6a, 6b kompensierender hydrostatischer Außendruck Pa in den Fluidkammern 8 erzeugt, so daß die erforderlicheIn the operation of the embodiment shown in FIG. 8, the opened hydroforming device is equipped with a workpiece (not shown) between the shaped element 5'c and the associated tool halves 5'a or 5'b, whereupon the two tool halves 5 'a, 5'b are brought into contact with the molding element 5'c at the end portions thereof, so that the molding chambers 6a, 6b form. The forming process is then carried out by hydraulic action on the molding chambers 6a, 6b via the fluid channels 23a, 23b analogously to the embodiment shown in connection with FIGS. 6 and 7. While As already described above, this forming process generates a hydrostatic external pressure Pa in the fluid chambers 8 which compensates for the hydrostatic internal pressure Pi in the molding chambers 6a, 6b, so that the required

Werkzeugschließkraft der IHU-Vorrichtung gewährleistet ist.Tool clamping force of the IHU device is guaranteed.

Jede der Formkammern 6a und 6b wird bei Bestückung des Werkzeugs mit umzuformenden Werkstücken durch das jeweilige Werkstück in eine Druckkammer und eine Umformkammer unterteilt. Während die dem jeweiligen Fluidkanal 23a, 23b zugewandte Druckkammer mit dem hydrostatischen Innendruck Pi beaufschlagt wird, findet die Umformung in der auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks befindlichen Unformkammer statt.Each of the molding chambers 6a and 6b is subdivided into a pressure chamber and a shaping chamber when the tool is equipped with workpieces to be shaped by the respective workpiece. While the pressure chamber facing the respective fluid channel 23a, 23b is acted upon by the hydrostatic internal pressure Pi, the shaping takes place in the deforming chamber located on the opposite side of the workpiece.

Außerdem weist das Formelement 5'c vorzugsweise (nicht dargestellte) Austrittsöffnungen auf, wie im Zusammenhang mit Fig. lla-c noch näher erläutert wird.In addition, the shaped element 5'c preferably has outlet openings (not shown), as will be explained in more detail in connection with FIGS. 11a-c.

Das Formelement 5'c selbst ist vorzugsweise an dem Rahmen befestigt, welcher auch den Werkzeugträger 2 trägt.The shaped element 5'c itself is preferably fastened to the frame which also carries the tool carrier 2.

Damit sich zu beiden Seiten des Formelementes 5'c in den Formkammern 6a und 6b durch hydraulische Beaufschlagung in einfacher Weise identische hydrostatische Druckverhältnisse herstellen lassen, ist das Formelement 5'c in Bezug auf die Werkzeugtrennebene spiegelsymmetrisch aufgebaut, so daß sich in ihrer Geometrie übereinstimmende Formkammern 6a, 6b ausbilden können. In diesem Falle können beide Formkammern 6a, 6b in einfacher Weise mit identischem hydrostatischen Innendruck Pi beaufschlagt werden, so daß in einem einzigen Herstellungsschritt zwei übereinstimmende Bauteile geformt werden.So that on both sides of the molding element 5'c in the molding chambers 6a and 6b by hydraulic loading in a simple manner identical hydrostatic pressure conditions can be established, the molding element 5'c is constructed mirror-symmetrically with respect to the mold parting plane, so that the molding chambers have the same geometry 6a, 6b can form. In this case, both mold chambers 6a, 6b can be acted upon in a simple manner with identical hydrostatic internal pressure Pi, so that in one Manufacturing step two matching components are formed.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, lassen sich mit der erfindungsgemäßen IHU-Vorrichtung auch die Fluidkammern mehrerer Werkzeugträgerkomponenten in einem Verbund nebeneinanderschalten, wodurch Vorrichtungen mit beachtlichen Bauraumgrößen von vielen Metern Länge und hohen Zuhaltekräften erhalten werden.As can be seen from FIG. 9, the IHU device according to the invention can also be used to interconnect the fluid chambers of several tool carrier components in a network, as a result of which devices with considerable installation space sizes of many meters in length and high locking forces are obtained.

In Fig. 9 ist der Werkzeugträger 2 aus Fig. 1 in einem Verbund mit einem weiteren, identisch aufgebauten Werkzeugträger 24 mit Werkzeugträgerkomponenten 25, 26 dargestellt, wobei jeder der Werkzeugträger 2, 24 in einem Rahmen 27 bzw. 28 montiert ist. Hierbei sind die unteren9 shows the tool carrier 2 from FIG. 1 in a combination with a further, identically constructed tool carrier 24 with tool carrier components 25, 26, each of the tool carriers 2, 24 being mounted in a frame 27 and 28, respectively. Here are the lower ones

Werkzeugträgerkomponenten 4 bzw. 26 der Werkzeugträger 2, 24 vorzugsweise jeweils in einen Aufspanntisch (Pressentisch) integriert .Tool carrier components 4 and 26 of tool carriers 2, 24 are preferably each integrated in a clamping table (press table).

Jeder der Rahmen 27 bzw. 28 ist aus an vertikalen Lamellen 29 bzw. 30 befestigten horizontalen Verbindungsstangen 31 bzw. 32 aufgebaut, wobei die Lamellen 29, 30 und die Verbindungsstangen 31, 32 z.B. aus Stahl gefertigt sein können. Die Werkzeugträgerkomponenten 3 und 4 bzw. 25 und 26 der Werkzeugträger 2 und 24 sind wiederum an den vertikalen Lamellen 29 bzw. 30 in vertikaler Richtung über nicht dargestellte Führungen beweglich und in einer beliebigen Position arretierbar geführt und im übrigen entsprechend den Werkzeugträgerkomponenten 3 und 4 der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform aufgebaut.Each of the frames 27 and 28 is constructed from horizontal connecting rods 31 and 32 attached to vertical slats 29 and 30, respectively, the slats 29, 30 and the connecting rods 31, 32 e.g. can be made of steel. The tool carrier components 3 and 4 or 25 and 26 of the tool carrier 2 and 24 are in turn movable on the vertical slats 29 and 30 in the vertical direction via guides, not shown, and can be locked in any position and, in addition, correspond to the tool carrier components 3 and 4 1 to 3 embodiment shown.

Die beiden Rahmen 27 und 28 sind so benachbart zueinander aufgestellt, dass die jeweils darin aufgenommenen Werkzeugträgerkomponenten 3 und 25 bzw. 4 und 26 jeweils benachbart zueinander angeordnet sind. Die beiden Werkzeugträger 2 und 24 bilden insofern eine funktioneile Einheit, als sie einen durchgehenden Werkzeugträger mit entsprechend vergrößerter horizontaler Querschnittsfläche ausbilden. Auf diese Weise wird ein IHU-Vorrichtungsverbund aus einzelnen, eine funktionelle Einheit bildenden IHU- Vorrichtungen geschaffen.The two frames 27 and 28 are set up adjacent to one another in such a way that the frames accommodated therein Tool carrier components 3 and 25 or 4 and 26 are each arranged adjacent to one another. The two tool carriers 2 and 24 form a functional unit insofar as they form a continuous tool carrier with a correspondingly enlarged horizontal cross-sectional area. In this way, an IHU device network is created from individual IHU devices that form a functional unit.

In dem so gebildeten IHU-Vorrichtungsverbund der beidenIn the IHU device network of the two thus formed

Werkzeugträger 2 und 24 ist wiederum ein in Werkzeughalften 33a, 33b geteiltes Werkzeug 33 aufgenommen, wobei die Werkzeughalften 33a, 33b eine Formkammer 34 ausbilden, die über eine zu einer schematisch angedeuteten Hydraulikpumpe 35 führende Fluidleitung 36 mit dem hydrostatischen Innendruck Pi beaufschlagbar ist. Die Hydraulikpumpe 35 dient in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls zur Beaufschlagung der Fluidkammern 8 mit dem hydrostatischen Fluidkammerdruck Pa . Das Werkzeug 33 kann bei dem in Fig. 9 dargestellten Verbund von Werkzeugträgern 2, 24 ebenso wie die darin ausgebildete Formkammer 34 relativ zu dem einzelnen Werkzeugträger 2 eine vergrößerte Querschnittsfläche parallel zu den horizontalen Verbindungsstangen 31, 32 aufweisen, so dass sich nunmehr auch entsprechend größere Blechgeometrien bearbeiten lassen.Tool carrier 2 and 24 is in turn a tool 33 divided into tool halves 33a, 33b, the tool halves 33a, 33b forming a molding chamber 34 which can be acted upon by the hydrostatic internal pressure Pi via a fluid line 36 leading to a schematically indicated hydraulic pump 35. In the exemplary embodiment shown, the hydraulic pump 35 also serves to apply the hydrostatic fluid chamber pressure Pa to the fluid chambers 8. The tool 33 in the composite of tool carriers 2, 24 shown in FIG. 9, as well as the molding chamber 34 formed therein, can have an enlarged cross-sectional area parallel to the horizontal connecting rods 31, 32 relative to the individual tool carrier 2, so that now correspondingly larger ones Have sheet metal geometries processed.

Gemäß Fig. lOa-lOd sind verschiedene Ausführungen von erfindungsgemäßen Werkzeuganordnungen 40-70 dargestellt, bei denen eine größere Anzahl von Werkstücken in einem einzigen Herstellungsschritt umgeformt werden können, wodurch die Wirtschaftlichkeit der entsprechenden IHU-Vorrichtung wesentlich gesteigert wird. Gemäß Fig. 10a ist in einer Werkzeuganordnung 40 eine Mehrzahl von Werkzeugkomponenten 41, 42, 45 und 46 in zu den Werkzeugtrennebenen senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet, wobei jeweils zwei benachbarte Werkzeugkomponenten wie beispielsweise dieAccording to FIG. 10a-10d, different designs of tool arrangements 40-70 according to the invention are shown, in which a larger number of workpieces can be formed in a single production step, which considerably increases the economy of the corresponding IHU device. 10a, a plurality of tool components 41, 42, 45 and 46 are arranged in a stack arrangement in a tool arrangement 40 in the direction perpendicular to the tool separation planes, two adjacent tool components such as, for example, that

Werkzeugkomponenten 41 und 45 oder 45 und 46 als Werkzeughalften eines von mehreren Werkzeugen der Werkzeuganordnung 40 angesehen werden können.Tool components 41 and 45 or 45 and 46 can be regarded as tool halves of one of several tools of the tool arrangement 40.

Die Werkzeughalften 41, 42, 45 und 46 sind hierbei so ausgebildet, daß am oberen bzw. unteren Ende der Stapelanordnung 40 jeweils Werkzeugkomponenten 41, 42 angeordnet sind, die analog zu der in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Ausführungsform jeweils einen Fluidkanal 43 sowie eine (lediglich schematisch dargestellte) Dichtung 44 aufweisen. Zwischen den Werkzeugkomponenten 41, 42 sind in abwechselnder Aufeinanderfolge beidseitig formgebende Werkzeugkomponenten 45 und beidseitig mit einer Fluidzufuhr versehene Werkzeugkomponenten 46 angeordnet, wobei jedes Paar aus benachbarten Werkzeugkomponenten 45, 46 jeweils ein Werkzeug darstellt. Die beidseitig mit einer Fluidzufuhr versehenen Werkzeugkomponenten 46 weisen jeweils einen sich in Richtung zu den benachbarten Werkzeugkomponenten 45 „T- förmig" verzweigenden Fluidkanal 47 sowie eine schematisch dargestellte Dichtung 48 auf.The tool halves 41, 42, 45 and 46 are designed in such a way that tool components 41, 42 are arranged at the upper and lower ends of the stacking arrangement 40, each of which has a fluid channel 43 analogous to the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 and have a seal 44 (only shown schematically). Arranged in alternating succession between tool components 41, 42 are tool components 45 which form on both sides and tool components 46 which are provided with a fluid supply on both sides, each pair of adjacent tool components 45, 46 each representing a tool. The tool components 46, which are provided with a fluid supply on both sides, each have a fluid channel 47 branching in a “T-shaped” manner in the direction of the adjacent tool components 45 and a schematically illustrated seal 48.

Die Dichtungen 44 bzw. 48 können in beliebiger Weise ausgestaltet sein, solange sichergestellt ist, daß bei geschlossener Werkzeuganordnung 40 die Druckkammern „A" fluiddicht abgedichtet werden. Alternativ kann jedoch auch auf die Dichtungen 44 bzw. 48 verzichtet werden, wobei dann im Betrieb der Werkzeuganordnung 40 gegebenenfalls aus den Druckkammern „A" austretendes Fluid über die Fluidkanäle 43 bzw. 47 nachgeführt wird.The seals 44 and 48 can be configured in any manner as long as it is ensured that the pressure chambers "A" are sealed in a fluid-tight manner when the tool arrangement 40 is closed. Alternatively, however, the seals 44 and 48 can also be dispensed with, in which case the Tool arrangement 40 if necessary from the Pressure chambers "A" emerging fluid is tracked via the fluid channels 43 and 47.

Die aus des Werkzeugkomponenten bzw. Werkzeughalften 45, 46 gebildeten Werkzeuge sind gemäß Fig. 10a jeweils mit einem in der zugehörigen Werkzeugtrennebene angeordneten, umzuformenden Werkstück 49 bestückt, wobei die umzuformenden Werkstücke 49 gemäß Fig. 10a in Form ebener Bleche vorliegen.The tools formed from the tool components or tool halves 45, 46 are each equipped according to FIG. 10a with a workpiece 49 arranged in the associated tool parting plane, the workpieces 49 to be formed according to FIG. 10a being in the form of flat sheets.

Bei Bestückung der Werkzeuganordnung 40 mit umzuformenden Werkstücken 49 wird bei geschlossener Werkzeuganordnung 40 zwischen jeweils zwei benachbarten Werkzeughalften 41 und 45, 45 und 46 bzw. 45 und 42 jeweils von jedem Werkstück 49 und der einen Werkzeughalfte, z.B. der obersten Werkzeugkomponente 21, eine zur Formgebung an dem Werkstück 49 mit einem hydrostatischen Innendruck (Pi) beaufschlagbare Druckkammer „A^λ und von dem Werkstück 49 und der anderen Werkzeughalfte, im Beispiel der Werkzeugkomponente 45, eine Umformkammer „B" ausgebildet. Die Aufeinanderfolge zwischen Druckkammern „A" und Umformkammern „B" kann somit bei der in Fig. 10a dargestellten Ausführungsform schematisch als „...A-B-B-A... " beschrieben werden. Über die „T-förmige" Verzweigung der Fluidkanäle 47 ist gewährleistet, daß die jeweils angrenzenden Druckkammern „A" mit identischem hydrostatischen Innendruck Pi beaufschlagt werden.When the tool arrangement 40 is equipped with workpieces 49 to be reshaped, with the tool arrangement 40 closed, between each two adjacent tool halves 41 and 45, 45 and 46 or 45 and 42, each workpiece 49 and one tool half, for example the uppermost tool component 21, become one for shaping on the workpiece 49 with a hydrostatic internal pressure (Pi) pressure chamber "A ^λ and formed by the workpiece 49 and the other tool halves, in the example of the tool component 45, a forming chamber" B ". The sequence between pressure chambers" A "and forming chambers" B "can thus be described schematically as" ... ABBA ... "in the embodiment shown in FIG. 10a. The "T-shaped" branching of the fluid channels 47 ensures that the respective adjacent pressure chambers "A" are acted upon by an identical hydrostatic internal pressure Pi.

Jede Umformkammer „B" steht bei geschlossener Werkzeuganordnung 40 mit der äußeren Umgebung der Werkzeuganordnung 40 über (nicht dargestellte) Austrittsöffnungen in der jeweils angrenzenden Werkzeughalfte in fluidleitender Verbindung. Diese Austrittsöffnungen bewirken, daß bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer „A^λλ ein Druckaufbau in der benachbarten Umformkammer „B^ΛN verhindert wird. Auf diese Weise wird die Umformung des Werkstücks 49 erleichtert, da die während der Umformung erfolgende Bewegung des Werkstücks 49 in Richtung zur Umformkammer „B^λ trotz der damit einhergehenden Volumenverkleinerung in der Umformkammer „B" nicht zu dem Aufbau eines Gegendrucks führt.When the tool arrangement 40 is closed, each forming chamber “B” is in a fluid-conducting connection to the outer surroundings of the tool arrangement 40 via (not shown) outlet openings in the adjacent tool half. These outlet openings have the effect that, when the pressure chamber “A ^{λλ is} pressurized, pressure ^{builds up} in the adjacent forming chamber "B ^ΛN prevented becomes. In this way, the shaping of the workpiece 49 is facilitated, since the movement of the workpiece 49 during the shaping in the direction of the shaping chamber “B ^λ does not lead to the build-up of a counterpressure in spite of the associated reduction in volume in the shaping chamber“ B ”.

Die in Fig. 10b dargestellte Ausführungsformen einer Werkzeuganordnung 50 ist wie die Werkzeuganordnung 40 aus Fig. 10a so beschaffen, daß senkrecht zur Werkzeugtrennebene in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine mit den benachbarten Werkstücken 49 bzw. 59 jeweils eine Umformkammer „B^λ bildende Werkzeughalfte und eine mit den benachbarten Werkstücken 49 bzw. 59 jeweils eine Druckkammer „A bildende Werkzeughalfte benachbart angeordnet sind. Außerdem weist die Werkzeuganordnung 50 die gleiche Reihenfolge von Druckkammern „A" und Umformkammern „B", nämlich „ ...A-B-B-A... " auf. Die in Fig. 10b dargestellte Ausführungsform einer Werkzeuganordnung 50 entspricht somit im wesentlichen der Werkzeuganordnung 40 aus Fig. 10a, so daß insoweit die entsprechenden Komponenten mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind.The embodiment of a tool arrangement 50 shown in FIG. 10b, like the tool arrangement 40 from FIG. 10a, is such that perpendicular to the tool parting plane in alternating succession one tool half with the adjacent workpieces 49 and 59, respectively, forming a forming chamber “B ^λ and one with Tool halves forming a pressure chamber “A” are arranged adjacent to the adjacent workpieces 49 and 59, respectively. In addition, the tool arrangement 50 has the same sequence of pressure chambers "A" and forming chambers "B", namely "... ABBA ...". The embodiment of a tool arrangement 50 shown in FIG. 10b thus essentially corresponds to the tool arrangement 40 from FIG 10a, so that the corresponding components are provided with corresponding reference numerals.

Im Unterschied zu der Werkzeuganordnung 40 weisen bei der Werkzeuganordnung 50 die fluidzuführenden Werkzeugkomponenten 56 jeweils zwei separate Fluidkanäle 57a, 57b auf, die sich zu entgegengesetzten Richtungen der fluidzuführenden Werkzeugkomponenten 56, nämlich jeweils zu den benachbarten Werkstücken 59 hin abzweigen. Über die Fluidkanäle 57a, 57b sind somit die jeweils angrenzenden Druckkammern „A" mit unterschiedlichem hydrostatischen Druck beaufschlagbar.In contrast to the tool arrangement 40, in the tool arrangement 50 the fluid-supplying tool components 56 each have two separate fluid channels 57a, 57b, which branch off in opposite directions of the fluid-supplying tool components 56, namely in each case towards the adjacent workpieces 59. The respective adjacent pressure chambers "A" can thus be acted upon with different hydrostatic pressure via the fluid channels 57a, 57b.

Selbstverständlich sind die Werkzeugkomponenten bzw. Werkzeughalften 45 bzw. 55 nicht notwendigerweise einstückig ausgebildet, sondern können auch mehrstückig, insbesondere etwa entlang der Werkzeugtrennebene in zwei oder mehrere Werkzeugkomponentenelemente aufgeteilt sein. Eine solche Aufteilung in separate Werkzeugkomponentenelemente hat den Vorteil, daß die oben genannten (nicht dargestellten)Of course, the tool components or tool halves 45 and 55 are not necessarily in one piece formed, but can also be divided into several pieces, in particular approximately along the tool parting plane in two or more tool component elements. Such a division into separate tool component elements has the advantage that the above-mentioned (not shown)

Austrittsöffnungen in den Werkzeugkomponenten 45 bzw. 55 zur Verhinderung eines Druckaufbaus in den Umformkammern „B" fertigungstechnisch einfacher hergestellt werden können, da hierzu beispielsweise senkrecht zur Werkzeugtrennebene vorzusehende Austrittskanäle eine entsprechend verminderte Länge aufweisen müssen.Outlet openings in the tool components 45 and 55 to prevent pressure build-up in the forming chambers “B” can be manufactured more easily in terms of production technology, since for this purpose outlet channels to be provided perpendicular to the tool parting plane must have a correspondingly reduced length.

Dementsprechend können auch die beiden zwischen zwei Formelementen befindlichen, jeweils den benachbarten Formelementen zugeordneten Werkzeughalften als separate Bauteile oder auch einstückig ausgebildet sein.Accordingly, the two tool halves located between two shaped elements, each associated with the adjacent shaped elements, can also be formed as separate components or as one piece.

Beispielhafte Ausführungsformen von Werkzeugkomponenten 100, 200 und 300 sind in Fig. lla-c dargestellt.Exemplary embodiments of tool components 100, 200 and 300 are shown in Fig. Lla-c.

Gemäß Fig. 11a können diese Austrittsöffnungen beispielsweise einen sich parallel zur Werkzeugtrennebene erstreckenden Austrittskanal 101 und eine Mehrzahl von senkrecht hierzu angeordneten Austrittskanälen 102 umfassen. Über solche Austrittskanäle 101, 102 kann gewährleistet werden, daß sich bei Bestückung der in einer erfindungsgemäßen IHU-Vorrichtung eingesetzten Werkzeugkomponente 100 mit einem Werkstück im Bereich zwischen dem Werkstück und der angrenzenden Werkzeughalfte ein Druckaufbau verhindert wird, wenn die auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstücks gebildeteAccording to FIG. 11 a, these outlet openings can comprise, for example, an outlet channel 101 extending parallel to the tool parting plane and a plurality of outlet channels 102 arranged perpendicularly thereto. Such outlet channels 101, 102 can ensure that when the tool component 100 used in a hydroforming device according to the invention is equipped with a workpiece in the region between the workpiece and the adjacent tool half, pressure build-up is prevented if the one formed on the opposite side of the workpiece

Druckkammer mit dem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt wird. Die Austrittskanäle 101, 102 können je nach den speziellen Anforderungen, insbesondere je nach Geometrie bzw. Abmessungen der umzuformenden Werkstücke unterschiedliche Abmessungen bzw. Geometrien aufweisen, wobei beispielsweise Austrittskanäle 101, 102 in Form von zylindrischen Bohrungen mit einem Bohrungsdurchmesser im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm geeignet sein können.Pressure chamber with the hydrostatic internal pressure is applied. The outlet channels 101, 102 can, depending on the special requirements, in particular depending on the geometry or Dimensions of the workpieces to be reshaped have different dimensions or geometries, it being possible, for example, for outlet channels 101, 102 in the form of cylindrical bores with a bore diameter in the range from 0.1 mm to 1 mm to be suitable.

Ferner ist in Fig. 11b eine Ausführungsform einer Werkzeugkomponente 200 dargestellt, welche nur einseitig formgebend ausgebildet, d.h. auf nur einer Seite eine formgebende Gravur zur Umformung eines Werkstücks in der IHU- Vorrichtung aufweist. Dementsprechend ist ein sich parallel zur Werkzeugtrennebene erstreckender Austrittskanal 201 vorgesehen, von dem aus sich eine Mehrzahl senkrecht hierzu angeordneter Austrittskanäle 202 sich in Richtung zur formgebenden Seite hin erstrecken. Nach der dieser formgebenden Seite gegenüberliegenden Seite der Werkzeugkomponente 200 erstreckt sich zur Ausbildung einer fluidzuführenden Seite ein Fluidkanal 203, wobei außerdem eine Dichtung 204 analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen ist.Furthermore, an embodiment of a tool component 200 is shown in FIG. 11b, which has a shaping only on one side, i.e. has a shaping engraving on only one side for forming a workpiece in the hydroforming device. Accordingly, an outlet channel 201 extending parallel to the tool parting plane is provided, from which a plurality of outlet channels 202 arranged perpendicularly thereto extend in the direction of the shaping side. A fluid channel 203 extends to the side of the tool component 200 opposite this shaping side in order to form a fluid-supplying side, a seal 204 also being provided analogously to the previously described embodiments.

Gemäß Fig. 11c ist eine Ausführungsform einer Werkzeugkomponente 300 dargestellt, welche entlang der Werkzeugtrennebene zweigeteilt, d.h. zweistückig ausgebildet ist. Im übrigen ist die Werkzeugkomponente 300 analog zu der Werkzeugkomponente 100 aus Fig. 11a beidseitig formgebend ausgebildet, d.h. sie weist insbesondere Austrittskanäle 301, 302 auf, die sich nach beiden einander gegenüberliegenden formgebenden Seiten hin erstrecken. Die zweistückige Ausführungsform der Werkzeugkomponente 300 ist insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft, da die senkrecht zur Werkzeugtrennebene verlaufenden Austrittskanäle 301, 302 von geringer, insbesondere nur halb so großer Länge wie die entsprechenden Austrittskanäle 102 der Werkzeugkomponente 100 ausgebildet sein müssen.According to FIG. 11c, an embodiment of a tool component 300 is shown, which is divided into two parts along the tool parting plane, that is to say is formed in two pieces. Otherwise, the tool component 300 is formed on both sides analogously to the tool component 100 from FIG. 11a, that is to say it has, in particular, outlet channels 301, 302 which extend towards both mutually opposite shaping sides. The two-part embodiment of the tool component 300 is particularly advantageous in terms of production technology, since the outlet channels 301, 302 which run perpendicular to the tool parting plane are of short, in particular only half, length how the corresponding outlet channels 102 of the tool component 100 must be designed.

Gemäß der Werkzeuganordnung 60 gemäß Fig. 10c sind eine in Richtung zur unteren Werkzeugkomponente 62 einseitig formgebende obere Werkzeugkomponente 61 und eine untere Werkzeugkomponente 62 vorgesehen, wobei die untere Werkzeugkomponente 62 in Richtung der oberen Werkzugkomponente 61 eine Dichtung 63 und einen Fluidkanal 64 aufweist. Zwischen den Werkzeugkomponenten 61, 62 sind eine Mehrzahl, im Ausführungsbeispiel insgesamt fünf, identische Werkzeugkomponenten 65 in zur Werkzeugtrennebene senkrechter Richtung stapeiförmig angeordnet. Jede der Werkzeugkomponenten 65 weist einen sich in Richtung zur oberen Werkzeugkomponente hin erstreckenden Fluidkanal 66 sowie eine ebenfalls in dieser Richtung angeordnete Dichtung 67 auf. Die Werkzeuganordnung 60 ist ebenfalls mit in den jeweiligen Werkzeugtrennebenen angeordneten Werkstücken 68 bestückt, so daß senkrecht zur Werkzeugtrennebene zwischen den Werkstücken 68 und der Werkzeugkomponenten 61 und 65, 65 und 65 bzw. 65 und 62 in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine Druckkammer „A" und eine Umformkammer „B" gebildet werden. Die Aufeinanderfolge zwischen Druckkammern „A" und Umformkammern „B" kann somit bei der in Fig. 10c dargestellten Werkzeuganordnung 60 schematisch als „...A-B- A-B... beschrieben werden.According to the tool arrangement 60 according to FIG. 10 c, an upper tool component 61 and a lower tool component 62 are provided on one side in the direction of the lower tool component 62, the lower tool component 62 having a seal 63 and a fluid channel 64 in the direction of the upper tool component 61. Between the tool components 61, 62, a plurality, in the exemplary embodiment a total of five, identical tool components 65 are arranged in a stack in the direction perpendicular to the tool parting plane. Each of the tool components 65 has a fluid channel 66 which extends in the direction of the upper tool component and a seal 67 which is likewise arranged in this direction. The tool arrangement 60 is also equipped with workpieces 68 arranged in the respective tool parting planes, so that one pressure chamber “A” and one in alternating succession perpendicular to the tool parting plane between the workpieces 68 and the tool components 61 and 65, 65 and 65 or 65 and 62 Forming chamber "B" are formed. The sequence between pressure chambers "A" and forming chambers "B" can thus be described schematically as "... A-B-A-B ... in the tool arrangement 60 shown in FIG. 10c.

Wie anhand der in Fig. lOd dargestellten Ausführungsform einer Werkzeuganordnung 70 ersichtlich, können auch Kombinationen von Werkzeugkomponenten in zurAs can be seen from the embodiment of a tool arrangement 70 shown in FIG. 10d, combinations of tool components can also be used

Werkzeugtrennebene senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet sein. Die Werkzeuganordnung 70 weist eine obere Werkzeugkomponente 71 und eine untere Werkzeugkomponente 72 auf.Tool separating plane can be arranged in a vertical direction in a stack arrangement. Tool assembly 70 has an upper tool component 71 and a lower tool component 72.

Die Werkzeugkomponenten 71, 72 weisen in einander zugewandter jeweils einen Fluidkanal 73 bzw. 75 sowie eineThe tool components 71, 72 face each other a fluid channel 73 and 75 and one each

Dichtung 74 bzw. 76 auf. Zwischen den Werkzeugkomponenten 71, 72 sind, ausgehend von der oberen Werkzeugkomponente 71, aufeinanderfolgend in zur Werkzeugtrennebene senkrechter Stapelrichtung - eine beidseitig formgebende Werkzeugkomponente 77,Seal 74 or 76 on. Between the tool components 71, 72, proceeding from the upper tool component 71, successively in the stacking direction perpendicular to the tool separating plane - a tool component 77 forming on both sides,

- eine Werkzeugkomponente 78, die einen sich in Richtung zu dieser Werkzeugkomponente 77 erstreckenden Fluidkanal 79 und eine ebenfalls in diese Richtung weisende Dichtung 80 aufweist und auf der dieser Richtung abgewandten Seite einseitig formgebend ausgebildet ist,a tool component 78 which has a fluid channel 79 which extends in the direction of this tool component 77 and a seal 80 which also points in this direction and is formed on one side to form a shape on the side facing away from this direction,

- eine Werkzeugkomponente 81 mit sich T-förmig verzweigendem Fluidkanal 82 sowie beidseitiger Dichtung 83,a tool component 81 with a T-shaped branching fluid channel 82 and a seal 83 on both sides,

- eine weitere beidseitig formgebende Werkzeugkomponente 77, eine weitere einseitig formgebendea further tool component 77 which forms on both sides, a further mold component which forms on one side

Werkzeugkomponente 78 mit Fluidkanal 79 und Dichtung 80, eine weitere Werkzeugkomponente 84 mit beidseitig sich erstreckenden separat von einander ausgebildeten Fluidkanälen 84a, 84b und beidseitiger Dichtung 85, und - eine weitere beidseitig formgebende Werkzeugkomponente 77 angeordnet.Tool component 78 with fluid channel 79 and seal 80, a further tool component 84 with mutually extending fluid channels 84a, 84b and seals 85 on both sides, and - a further tool component 77 forming on both sides.

Die Stapelanordnung ist dabei so gewählt, daß bei Bestückung der Werkzeuganordnung 70 mit Werkstücken 86 erneut zu gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks eine Druckkammer „A" bzw. eine Umformkammer „B gebildet wird. Soweit diese Reihenfolge gewährleistet ist, kann im übrigen die Stapelfolge aus Druckkammern „A^Λ und Umformkammern „B" bei der Werkzeuganordnung 70 als unregelmäßig, nämlich im dargestellten Ausführungsbeispiel als „A-B-B-A-B-A-A-B-B-A-B- A-A-B-B-A", bezeichnet werden.The stack arrangement is selected such that when the tool arrangement 70 is equipped with workpieces 86, a pressure chamber “A” or a forming chamber “B is again formed on opposite sides of the workpiece The stacking sequence of pressure chambers “A ^Λ and forming chambers“ B ”in the tool arrangement 70 is referred to as irregular, namely in the exemplary embodiment shown as“ ABBABAABBAB-AABBA ”.

In sämtlichen dargestellten Werkzeuganordnungen 40-70 können die einseitig formgebenden Werkzeugkomponenten bzw. die beidseitig formgebenden Werkzeugkomponenten auf der jeweils formgebenden Seite zur Formgebung eine beliebige Gravur der betreffenden Oberfläche aufweisen.In all of the illustrated tool arrangements 40-70, the one-sided shaping tool components or the two-sided shaping tool components can have any engraving of the surface in question on the respective shaping side for shaping.

Die einzelnen Formkammern bzw. die daran angeschlossenen Fluidkanäle können aus verschiedenen oder auch aus einer gemeinsamen Druckquelle (z.B. Hydraulikpumpe) mit dem notwendigen hydrostatischen Innendruck beaufschlagt werden. Ferner lassen sich diese Formkammern und die zur Erzeugung der notwenigen Zuhaltekraft Fa im Werkzeugträger 2 vorgesehenen Fluidkammern 8 aus der gleichen Druckquelle mit einem einheitlichen Druck beaufschlagen, wodurch wiederum sichergestellt ist, daß infolge der größeren Wirkflächen der Werkzeugträgermatrizen 3b, 3b' bzw. 4a, 4a' die Zuhaltekraft Fa immer größer als die in den Formkammern wirkende Kraft Fi ist. Es können jedoch auch separate Druckquellen zur Beaufschlagung der Formkammern und der Fluidkammern 8 verwendet werden. The individual mold chambers or the fluid channels connected to them can be supplied with the necessary hydrostatic internal pressure from different or from a common pressure source (eg hydraulic pump). Furthermore, these mold chambers and the fluid chambers 8 provided in the tool carrier 2 for generating the necessary locking force Fa can be acted upon with a uniform pressure from the same pressure source, which in turn ensures that, due to the larger effective surfaces of the tool carrier matrices 3b, 3b 'and 4a, 4a 'The locking force Fa is always greater than the force Fi acting in the mold chambers. However, separate pressure sources can also be used to act on the mold chambers and the fluid chambers 8.

Bezugs zeichenlisteReference character list

1 IHU-Vorrichtung1 IHU device

2 Werkzeugträger2 tool carriers

3 Werkzeugtragerkomponente3 tool carrier component

4 Werkzeugtragerkomponente4 tool carrier component

3a, 4a Werkzeugträgermatrize3a, 4a tool carrier die

3b, 4b Werkzeugträgermatrize3b, 4b tool carrier die

5, 5' Werkzeug5, 5 'tool

5a, 5'a Werkzeughalfte5a, 5'a tool halves

5b, 5'b Werkzeughalfte5b, 5'b tool halves

5'c Formelement5'c shaped element

6, 6a, 6b Formkammer6, 6a, 6b molding chamber

7 Werkstück7 workpiece

8 Fluidkammer8 fluid chamber

9 Fluidkanal9 fluid channel

10 Dichtung10 seal

11 Nut11 groove

12 Dichtring12 sealing ring

13 Kavitäten13 cavities

14 Kolbenartiger Vorsprung14 Piston-like projection

15 Werkzeugträgermatrize15 tool carrier die

16 /16 /

17 //17 //

18 n18 n

15'-18' hydraulikbeaufschlagbarer Teilbereich15'-18 'hydraulic section

15"-18" äußerer Teilbereich15 "-18" outer section

15a-18a Dichtungen15a-18a seals

19 Werkzeugträgermatrize19 tool carrier die

20 Fluidkammer20 fluid chamber

21 Fluidkanal21 fluid channel

22 Dichtung22 seal

23, 23a, 23b Fluidkanal 4 Werkzeugträger 5 Werkzeugtragerkomponente 6 7 Rahmen 8 9 vertikale Lamellen 0 1 horizontale Verbindungsstangen 2 3 Werkzeug 3a, 33b Werkzeughalften 4 Formkammer 5 Hydraulikpumpe 6 Fluidleitung23, 23a, 23b fluid channel 4 tool carrier 5 tool carrier component 6 7 frame 8 9 vertical slats 0 1 horizontal connecting rods 2 3 tool 3a, 33b tool halves 4 mold chamber 5 hydraulic pump 6 fluid line

40 Werkzeuganordnung40 tool arrangement

41 Werkzeugkomponente41 Tool component

42 Werkzeugkomponente42 Tool component

43 Fluidkanal 44 Dichtung43 fluid channel 44 seal

45 Werkzeugkomponente45 tool component

46 Werkzeugkomponente46 Tool component

47 Fluidkanal47 fluid channel

48 Dichtung 49 Werkstück48 seal 49 workpiece

„A" Druckkammer"A" pressure chamber

„B Umformkammer"B forming chamber

50 Werkzeuganordnung50 tool arrangement

51 Werkzeugkomponente51 Tool component

52 Werkzeugkomponente52 Tool component

53 Fluidkanal 54 Fluidkanal53 fluid channel 54 fluid channel

55 Werkzeugkomponente55 Tool component

56 Werkzeugkomponente 57a, 57b Fluidkanäle 58 Dichtung56 tool component 57a, 57b fluid channels 58 seal

59 Werkstück59 workpiece

60 Werkzeuganordnung60 tool arrangement

61 Werkzeugkomponente 62 Werkzeugkomponente61 Tool component 62 Tool component

63 Dichtung63 seal

64 Fluidkanal64 fluid channel

65 Werkzeugkomponente65 tool component

66 Fluidkanal 67 Dichtung66 fluid channel 67 seal

68 Werkstück68 workpiece

70 Werkzeuganordnung70 Tool arrangement

71 Werkzeugkomponente 72 Werkzeugkomponente71 Tool component 72 Tool component

73 Fluidkanal73 fluid channel

74 Dichtung74 seal

75 Fluidkanal 76 Dichtung 77 Werkzeugkomponente75 Fluid channel 76 Seal 77 Tool component

78 Werkzeugkomponente78 Tool component

79 Fluidkanal79 fluid channel

80 Dichtung80 seal

81 Werkzeugkomponente 82 Fluidkanal81 Tool component 82 Fluid channel

83 Dichtung83 seal

84 Werkzeugkomponente84 Tool component

85 Dichtung 86 Werkstück85 seal 86 workpiece

100 Werkzeugkomponente100 tool components

101 Austrittskanal 102 Austrittskanal101 outlet channel 102 outlet channel

200 Werkzeugkomponente200 tool components

201 Austrittskanal201 outlet channel

202 Austrittskanal 203 Fluidkanal202 outlet channel 203 fluid channel

204 Dichtung204 seal

300 Werkzeugkomponente300 tool components

301 Austrittskanal 302 Austrittskanal 301 outlet channel 302 outlet channel

Claims

Patentansprücheclaims

1. Vorrichtung zur Innenhochdruckumformung, umfassend1. Device for hydroforming, comprising

- wenigstens ein Werkzeug (5,5'), welches längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften (5a, 5b) geteilt ist, wobei die beiden Werkzeughalften (5a, 5b) wenigstens eine mit einem hydrostatischen Innendruck (Pi) zur Formgebung an einem umzuformenden Werkstück (7) beaufschlagbare Formkammer (6) ausbilden,- At least one tool (5,5 ') which is divided along a tool parting plane into two tool halves (5a, 5b), the two tool halves (5a, 5b) at least one with a hydrostatic internal pressure (Pi) for shaping a workpiece to be formed (7) form pressurizable mold chamber (6),

- einen Werkzeugträger (2) , welcher für jede Werkzeughalfte (5a, 5b) wenigstens eine dieser Werkzeughalfte (5a, 5b) zugeordnete Werkzeugtragerkomponente (3,4) aufweist, - wobei jedem Paar aus Werkzeugtragerkomponente (3,4) und Werkzeughalfte (5a, 5b) wenigstens eine Fluidkammer (8) zugeordnet ist, die aus einer Kolbenkomponente und einer Kolbenaufnahmekomponente gebildet wird, und - wobei Mittel zum Erzeugen eines zum hydrostatischen Innendruck (Pi) mindestens gleich großen, hydrostatischen Fluidkammerdrucks (Pa) in jeder der Fluidkammern (8), der unter Kompensation des hydrostatischen Innendrucks (Pi) eine Werkzeugschließkraft auf die beiden Werkzeughalften- a tool carrier (2) which has at least one tool carrier component (3, 4) assigned to each tool half (5a, 5b), - each pair of tool carrier component (3, 4) and tool halves (5a, 5b) at least one fluid chamber (8) is assigned, which is formed from a piston component and a piston receiving component, and - wherein means for generating a hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) at least equal to the hydrostatic internal pressure (Pi) in each of the fluid chambers (8) , which compensates the internal hydrostatic pressure (Pi) for a tool clamping force on the two tool halves

(5a, 5b) ausübt, vorgesehen sind.(5a, 5b) exercises are provided.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente durch eine2. The apparatus of claim 1, wherein at least one pair of piston component and associated piston receiving component by one

Werkzeugtragerkomponente (3,4) und die zugeordnete Werkzeughalfte (5a, 5b) gebildet wird. Tool carrier component (3,4) and the associated tool halves (5a, 5b) is formed.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente durch zwei Werkzeugträgermatrizen (3a, 3b, 4a, 4b) der jeweiligen Werkzeugtragerkomponente (3,4) gebildet wird.3. The device according to claim 1, wherein at least one pair of piston component and associated piston receiving component is formed by two tool carrier matrices (3a, 3b, 4a, 4b) of the respective tool carrier component (3, 4).

4. Vorrichtung nach Anspruch -3, wobei bei wenigstens einer Werkzeugtragerkomponente (3,4) die eine zugehörige Werkzeugträgermatrize (3a, 4b) zur Ausbildung der Kolbenkomponente mit kolbenartigen4. The device according to claim -3, wherein in at least one tool carrier component (3, 4) the associated tool carrier die (3a, 4b) for forming the piston component with piston-like

Vorsprüngen (14) und die andere Werkzeugträgermatrize (3b, 4a) mit hierzu korrespondierenden Kavitäten (13) versehen ist.Protrusions (14) and the other tool carrier die (3b, 4a) with cavities (13) corresponding thereto.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei jedes Paar von Kavitäten (13) bzw. kolbenartigen Vorsprüngen (14) jeweils eine Fluidkammer (8) einschließt.5. The device according to claim 4, wherein each pair of cavities (13) or piston-like projections (14) each includes a fluid chamber (8).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mittel zur Führung der Werkzeugträgerkomponenten (3,4) vorgesehen sind.6. Device according to one of the preceding claims, wherein means for guiding the tool carrier components (3, 4) are provided.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Werkzeughalfte (5a, 5b) wenigstens zwei benachbart angeordnete Fluidkammern (8) zugeordnet sind.7. Device according to one of the preceding claims, wherein each tool half (5a, 5b) are associated with at least two fluid chambers (8) arranged adjacent.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeweils zwei verschiedenen Werkzeughalften (5a, 5b) zugeordnete Fluidkammern (8) einander gegenüberliegend angeordnet sind. 8. Device according to one of the preceding claims, wherein two different tool halves (5a, 5b) associated fluid chambers (8) are arranged opposite one another.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Paar aus Kolbenkomponente und zugehöriger Kolbenaufnahmekomponente jeweils eine jede Fluidkammer (8) druckdicht abdichtende Dichteinheit bildet.9. Device according to one of the preceding claims, wherein each pair of piston component and associated piston receiving component each form a fluid-tight sealing unit sealing each fluid chamber (8).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Fluidkammern (8) senkrecht zur Kolbenachse jeweils einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen.10. Device according to one of claims 1 to 9, wherein the fluid chambers (8) perpendicular to the piston axis each have a round or oval cross section.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Fluidkammern (8) senkrecht zur Kolbenachse jeweils einen dreieckigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.11. The device according to one of claims 1 to 9, wherein the fluid chambers (8) perpendicular to the piston axis each have a triangular or rectangular cross section.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zum Erzeugen des hydrostatischen Fluidkammerdrucks (Pa) so ausgestaltet sind, dass die Fluidkammern (8) partiell und/oder gemeinsam mit gleichem oder unterschiedlichem Fluidkammerdruck (Pa) beaufschlagbar sind.12. Device according to one of the preceding claims, wherein the means for generating the hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) are designed such that the fluid chambers (8) can be partially and / or jointly acted upon with the same or different fluid chamber pressure (Pa).

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zum Erzeugen des hydrostatischen Fluidkammerdrucks (Pa) so ausgestaltet sind, dass der in den einander gegenüberliegenden Fluidkammern (8) erzeugte Fluidkammerdruck (Pa) jeweils identisch ist.13. Device according to one of the preceding claims, wherein the means for generating the hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) are designed such that the fluid chamber pressure (Pa) generated in the opposing fluid chambers (8) is identical in each case.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel zum Erzeugen des Fluidkammerdrucks (Pa) so ausgestaltet sind, dass die durch den14. Device according to one of the preceding claims, wherein the means for generating the fluid chamber pressure (Pa) are designed such that the by the

Fluidkammerdruck (Pa) auf die beiden Werkzeughalften (5a, 5b) ausgeübten Kräfte entgegengesetzt und gleich groß sind. Fluid chamber pressure (Pa) on the two tool halves (5a, 5b) opposing forces and are equal.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Regelkreis zum Regeln des hydrostatischen Fluidkammerdrucks (Pa) in Abhängigkeit von der auf die jeweilige Werkzeughalfte (5a, 5b) ausgeübten Kraft vorgesehen ist.15. Device according to one of the preceding claims, wherein a control circuit for regulating the hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) is provided as a function of the force exerted on the respective tool halves (5a, 5b).

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Werkzeugträger (2) in einen Aufspanntisch zum Einspannen der Werkzeughalften (5a, 5b) integriert ist .16. Device according to one of the preceding claims, wherein the tool carrier (2) is integrated in a clamping table for clamping the tool halves (5a, 5b).

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Werkzeugtrennebene zwischen den beiden Werkzeughalften (5'a, 5'b) des Werkzeugs (5') ein17. Device according to one of the preceding claims, wherein in the tool parting plane between the two tool halves (5'a, 5'b) of the tool (5 ')

Formelement (5'c) vorgesehen ist, welches mit jeder der Werkzeughalften (5'a, 5'b) jeweils eine zur Formgebung an jeweils einem umzuformenden Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer (6a, 6b) ausbildet.Shaped element (5'c) is provided, which forms with each of the tool halves (5'a, 5'b) in each case a molding chamber (6a, 6b) which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure for shaping on a workpiece to be formed in each case.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Formelement (5'c) in Bezug auf die Werkzeugtrennebene spiegelsymmetrisch aufgebaut ist.18. The apparatus of claim 17, wherein the shaped element (5'c) is constructed mirror-symmetrically with respect to the tool parting plane.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Formelement (5'c) zwischen den Werkzeughalften (5'a, 5'b) an einem den Werkzeugträger (2) tragenden19. The apparatus of claim 17 or 18, wherein the shaped element (5'c) between the tool halves (5'a, 5'b) on a tool carrier (2) carrying

Rahmen befestigt ist.Frame is attached.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Formelement (5'c) von den Werkzeughalften (5'a, 5'b) druckdicht umfaßt ist. 20. The apparatus of claim 17 or 18, wherein the shaped element (5'c) of the tool halves (5'a, 5'b) is pressure-tight.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei das Formelement (5'c) zwischen den beiden Werkzeughalften (5'a, 5'b) schwimmend gelagert ist.21. The apparatus of claim 20, wherein the shaped element (5'c) is floating between the two tool halves (5'a, 5'b).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei eine Mehrzahl von Werkzeugen (5) in zur Werkzeugtrennebene senkrechter Richtung benachbart angeordnet sind.22. Device according to one of claims 17 to 21, wherein a plurality of tools (5) are arranged adjacent in the direction perpendicular to the tool parting plane.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei in der23. The apparatus of claim 22, wherein in the

Werkzeugtrennebene von wenigstens einem der Werkzeuge (5) zwischen den jeweiligen Werkzeughalften (5'a, 5'b) ein Formelement (5'c) vorgesehen ist, welches mit jeder der jeweiligen Werkzeughalften (5'a, 5'b) jeweils eine zur Formgebung an jeweils einem umzuformenden Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagbare Formkammer (6a, 6b) ausbildet.A mold element (5'c) is provided between at least one of the tools (5) between the respective tool halves (5'a, 5'b) and each with one of the respective tool halves (5'a, 5'b) Forms a molding chamber (6a, 6b) which can be acted upon by a hydrostatic internal pressure in each case on a workpiece to be formed.

24. IHU-Vorrichtungsverbund, umfassend wenigstens zwei eine funktioneile Einheit bildende Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 23.24. IHU device assembly comprising at least two devices forming a functional unit according to one of claims 1 to 23.

25. IHU-Werkzeuganordnung (40-70), bei der eine Mehrzahl von jeweils längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilten Werkzeugen in zu den Werkzeugtrennebenen senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet sind, - wobei bei Bestückung der Werkzeuganordnung (40,50,60,70) zwischen jeweils zwei benachbarten25. IHU tool arrangement (40-70), in which a plurality of tools, each divided along a tool parting plane into two tool halves, are arranged in a stack arrangement in the direction perpendicular to the tool parting planes, - when the tool arrangement (40, 50, 60, 70) between two neighboring ones

Werkzeughalften (41-71,45-75,46-76,42-72) mit einem umzuformenden Werkstück von dem Werkstück und der einen Werkzeughalfte eine zur Formgebung an dem Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck (Pi) beaufschlagbare Druckkammer (A) und von dem Werkstück und der anderen Werkzeughalfte eine Umformkammer (B) ausgebildet wird; und - wobei die Umformkammer (B) über die jeweils angrenzende Werkzeughalfte mit der Umgebung der Werkzeuganordnung (40-80) in fluidleitender Verbindung steht, so daß bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer (A) ein Druckaufbau in der Umformkammer (B) verhindert wird.Tool halves (41-71,45-75,46-76,42-72) with a workpiece to be reshaped from the workpiece and one tool half for shaping on the Workpiece with a hydrostatic internal pressure (Pi) pressurized pressure chamber (A) and a forming chamber (B) is formed from the workpiece and the other tool halves; and - the forming chamber (B) is in fluid-conducting connection with the surroundings of the tool arrangement (40-80) via the respectively adjacent tool half, so that pressure build-up in the forming chamber (B) is prevented when the pressure chamber (A) is pressurized.

26. IHU-Werkzeuganordnung nach Anspruch 25, wobei die an die jeweilige Umformkammer (B) angrenzende Werkzeughalfte sich von der Umgebung des Werkzeugs bis zu der jeweiligen Umformkammer (B) erstreckende26. IHU tool arrangement according to claim 25, wherein the tool halves adjoining the respective shaping chamber (B) extend from the surroundings of the tool to the respective shaping chamber (B)

Austrittsöffnungen (101,102,201,202,301,302) aufweist.Has outlet openings (101,102,201,202,301,302).

27. IHU-Werkzeuganordnung nach Anspruch 26, wobei die Austrittsöffnungen (101,102,201,202,301,302) wenigstens einen sich parallel zur Werkzeugtrennebene erstreckenden Austrittskanal (101,201) und eine Mehrzahl von senkrecht hierzu angeordneten Austrittskanälen (102,202) umfassen.27. IHU tool arrangement according to claim 26, wherein the outlet openings (101,102,201,202,301,302) comprise at least one outlet channel (101,201) extending parallel to the tool parting plane and a plurality of outlet channels (102,202) arranged perpendicularly thereto.

28. IHU-Werkzeuganordnung nach Anspruch 25 oder 26, wobei die an die jeweilige Umformkammer (B) angrenzende Werkzeughalfte (300) entlang der Werkzeugtrennebene wenigstens in zwei separate Komponenten (300a, 300b) unterteilt ist, welche jeweils sich senkrecht zur Werkzeugtrennebene zur jeweiligen Umformkammer (B) hin erstreckende Austrittsöffnungen (301,302) aufweisen. 28. IHU tool arrangement according to claim 25 or 26, wherein the tool halves (300) adjoining the respective shaping chamber (B) are divided along the tool parting plane into at least two separate components (300a, 300b), each of which is perpendicular to the tool parting plane for the respective forming chamber (B) have outlet openings (301, 302) extending towards it.

9. IHU-Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Stapelanordnung so beschaffen ist, daß in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine mit den benachbarten Werkstücken (49-89) jeweils eine Umformkammer (B) bildende Werkzeughalfte und eine mit den benachbarten Werkstücken (49-89) jeweils eine Druckkammer (A) bildende Werkzeughalfte senkrecht zur Werkzeugtrennebene benachbart angeordnet sind. (Fig. 10a, 10b)9. IHU tool arrangement according to one of claims 25 to 28, wherein the stack arrangement is such that, in alternating succession, one with the neighboring workpieces (49-89) each forming a forming chamber (B) and one with the adjacent workpieces ( 49-89) tool halves forming a pressure chamber (A) are arranged perpendicular to the tool parting plane. (Fig. 10a, 10b)

30. IHU-Werkzeuganordnung nach Anspruch 29, wobei wenigstens eine der mit den benachbarten Werkstücken (49-89) jeweils eine Druckkammer (A) bildende Werkzeughalften einen sich in Richtung zu beiden Werkstücken (49-89) hin verzweigenden Fluidkanal zur Beaufschlagung der Druckkammern (A) mit dem hydrostatischen Innendruck (Pi) aufweist. (Fig. 10a)30. IHU tool arrangement according to claim 29, wherein at least one of the tool halves forming a pressure chamber (A) with the adjacent workpieces (A) branches off in the direction of both workpieces (49-89) branching fluid channel for acting on the pressure chambers ( A) with the hydrostatic internal pressure (Pi). (Fig. 10a)

31. IHU-Werkzeuganordnung nach Anspruch 29 oder 30, wobei wenigstens eine der mit den benachbarten Werkstücken (49-89) jeweils eine Druckkammer (A) bildende Werkzeughalften zwei sich in entgegengesetzten Richtungen abzweigende Fluidkanäle zur unabhängigen Beaufschlagung der jeweiligen Druckkammern (A) mit dem hydrostatischen Innendruck (Pi) aufweist. (Fig. 10b)31. IHU tool arrangement according to claim 29 or 30, wherein at least one of the tool halves forming a pressure chamber (A) with the adjacent workpieces (49-89) has two fluid channels branching off in opposite directions for the independent application of the respective pressure chambers (A) with the has hydrostatic internal pressure (Pi). (Fig. 10b)

32. IHU-Werkzeuganordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei die Stapelanordnung so beschaffen ist, daß senkrecht zur Werkzeugtrennebene in abwechselnder Aufeinanderfolge jeweils eine Druckkammer (A) und eine Umformkammer (B) gebildet werden. (Fig. 10c) 32. IHU tool arrangement according to one of claims 25 to 28, wherein the stack arrangement is such that a pressure chamber (A) and a forming chamber (B) are formed perpendicular to the tool parting plane in alternating succession. (Fig. 10c)

3. Verfahren zur Innenhochdruckumformung, wobei in wenigstens einem längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften (5a, 5b) geteilten Werkzeug (5) wenigstens eine von den Werkzeughalften (5a, 5b) ausgebildete Formkammer (6) zur Formgebung an einem umzuformenden Werkstück (7) mit einem hydrostatischen Innendruck (Pi) beaufschlagt wird und wobei - in aus einer Kolbenkomponente und einer3. Method for hydroforming, wherein at least one mold (5) divided into two mold halves (5a, 5b) along a tool parting plane, at least one mold chamber (6) formed by the mold halves (5a, 5b) for shaping on a workpiece (7) to be molded is acted upon by a hydrostatic internal pressure (Pi) and - in a piston component and one

Kolbenaufnahmekomponente gebildeten, jeweils einer der Werkzeughalften (5a, 5b) zugeordneten Fluidkammern (8) jeweils ein zum Innendruck (Pi) mindestens gleich großer hydrostatischer Fluidkammerdruck (Pa) erzeugt wird, der unterPiston receiving component formed, each associated with one of the tool halves (5a, 5b) fluid chambers (8) each generated a hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) which is at least equal to the internal pressure (Pi) and which is generated under

Kompensation des hydrostatischen Innendrucks (Pi) eine Werkzeugschließkraft auf die beiden Werkzeughalften (5a, 5b) ausübt.Compensation of the hydrostatic internal pressure (Pi) exerts a tool clamping force on the two tool halves (5a, 5b).

34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei auf gegenüberliegenden Seiten des Werkzeugs (5) jeweils eine Mehrzahl benachbart angeordneter Fluidkammern (8) partiell und/oder gemeinsam mit gleichem oder unterschiedlichem Fluidkammerdruck (Pa) beaufschlagt werden.34. The method according to claim 33, wherein on opposite sides of the tool (5) a plurality of adjacent fluid chambers (8) are partially and / or jointly acted upon with the same or different fluid chamber pressure (Pa).

35. Verfahren nach Anspruch 34, wobei der hydrostatische Fluidkammerdruck (Pa) in Abhängigkeit von der Kraft geregelt wird, welche durch die Fluidkammer (8) auf die jeweilige Werkzeughalfte (5a, 5b) ausgeübt wird.35. The method according to claim 34, wherein the hydrostatic fluid chamber pressure (Pa) is regulated as a function of the force which is exerted by the fluid chamber (8) on the respective tool halves (5a, 5b).

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35, wobei in dem Werkzeug (5') zwei einander gegenüberliegend angeordnete Formkammern (6'a, 6'b), die jeweils von je einer der Werkzeughalften (5'a, 5'b) mit einem in der Werkzeugtrennebene zwischen den beiden Werkzeughalften (5'a, 5'b) des Werkzeugs (5') angeordneten Formelement (5'c) ausgebildet werden, gleichzeitig mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt werden.36. The method according to any one of claims 33 to 35, wherein in the tool (5 ') two opposite one another arranged mold chambers (6'a, 6'b), each of one of the tool halves (5'a, 5'b) with one in the tool parting plane between the two tool halves (5'a, 5'b) of the tool (5 ') arranged shaped element (5'c) are formed, are simultaneously subjected to a hydrostatic internal pressure.

37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei das Formelement (5'c) in Bezug auf die Werkzeugtrennebene spiegelsymmetrisch angeordnet wird und die beiden37. The method according to claim 36, wherein the shaped element (5'c) is arranged mirror-symmetrically with respect to the tool parting plane and the two

Formkammern (6a, 6b) zur Ausbildung zweier identischer Bauelemente aus jeweils umzuformenden Werkstücken gleichzeitig mit identischem hydrostatischen Innendruck (Pi) beaufschlagt werden.Molding chambers (6a, 6b) for forming two identical components from workpieces to be reshaped are simultaneously subjected to identical hydrostatic internal pressure (Pi).

38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, wobei in einer Mehrzahl von senkrecht zur jeweiligen Werkzeugtrennebene benachbart angeordneten Werkzeugen38. The method according to claim 36 or 37, wherein in a plurality of tools arranged perpendicularly to the respective tool parting plane

(5) mit in der jeweiligen Werkzeugtrennebene zwischen den jeweiligen Werkzeughalften (5'a, 5'b) vorgesehenen Formelementen (5'c) eine Mehrzahl von Formkammern, die jeweils von je einer der Werkzeughalften (5'a, 5'b) mit einem der Formelemente (5'c) ausgebildet werden, gleichzeitig mit einem hydrostatischen Innendruck beaufschlagt werden.(5) with a plurality of molding chambers provided in the respective tool parting plane between the respective tool halves (5'a, 5'b), a plurality of molding chambers, each with one of the tool halves (5'a, 5'b) one of the shaped elements (5'c) are formed, are simultaneously subjected to a hydrostatic internal pressure.

39. Verfahren zur Innenhochdruckumformung, bei dem in einer IHU-Werkzeuganordnung (40-70), in welcher eine Mehrzahl von jeweils längs einer Werkzeugtrennebene in zwei Werkzeughalften geteilten Werkzeugen in zu den Werkzeugtrennebenen senkrechter Richtung in einer Stapelanordnung angeordnet sind, - die Werkzeuganordnung (40,50,60,70) zwischen jeweils zwei benachbarten Werkzeughalften (41-71,45-75,46- 76,42-72) mit einem umzuformenden Werkstück bestückt wird, so daß von dem Werkstück und der einen Werkzeughalfte eine Druckkammer (A) und von dem39. Method for hydroforming, in which an IHU tool arrangement (40-70) in which a plurality of tools, each divided into two tool halves along a tool parting plane, are arranged in a stack arrangement in a direction perpendicular to the tool parting planes. - The tool arrangement (40, 50, 60, 70) between two adjacent tool halves (41-71.45-75.46- 76.42-72) is equipped with a workpiece to be reshaped, so that the workpiece and the one tool half a pressure chamber (A) and of that

Werkstück und der anderen Werkzeughalfte eine Umformkammer (B) ausgebildet wird; jede der Druckkammern zur Formgebung an dem jeweiligen Werkstück mit einem hydrostatischen Innendruck (Pi) beaufschlagt wird; undWorkpiece and the other tool half a forming chamber (B) is formed; a hydrostatic internal pressure (Pi) is applied to each of the pressure chambers for shaping the respective workpiece; and

- bei Druckbeaufschlagung der Druckkammer (A) ein Druckaufbau in der Umformkammer (B) über wenigstens eine fluidleitende Verbindung zwischen der jeweils angrenzenden Werkzeughalfte und der Umgebung der Werkzeuganordnung (40-80) verhindert wird. - When pressure is applied to the pressure chamber (A), pressure build-up in the forming chamber (B) is prevented via at least one fluid-conducting connection between the respectively adjacent tool half and the surroundings of the tool arrangement (40-80).