WO2009023973A1 - Vorrichtung und verfahren zum formen eines rohres aus einem blech - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum formen eines rohres aus einem blech Download PDF

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WO2009023973A1
WO2009023973A1 PCT/CH2008/000033 CH2008000033W WO2009023973A1 WO 2009023973 A1 WO2009023973 A1 WO 2009023973A1 CH 2008000033 W CH2008000033 W CH 2008000033W WO 2009023973 A1 WO2009023973 A1 WO 2009023973A1
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WO
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sheet
holder
counter
tube
die
Prior art date
Application number
PCT/CH2008/000033
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Urech
Original Assignee
Soutec Soudronic Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0815—Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
    • B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/06—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles
    • B21D5/10—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves by drawing procedure making use of dies or forming-rollers, e.g. making profiles for making tubes

Definitions

  • the invention relates to a device for forming a tube from a sheet according to the preamble of claim 1 and a method for forming a tube from a sheet according to the preamble of claim 6.
  • Under a sheet is also a board, in particular a welded blank (so-called Tailored Blank ) Understood.
  • Under a tube is understood both a cylindrical hollow body and a conically shaped hollow body.
  • tubes are formed by bending a sheet, whereby the gap existing between the sheet edges after bending is closed by welding.
  • the tube is formed in two steps (so-called U-0 forming), one step involving a circumferential swaging operation which may result in reduced ductility of the tube.
  • U-0 forming is used for example for the production of pipeline pipes.
  • the radius of the punch 2 corresponds to the radius of the radius-shaped portion 5 minus the sheet thickness.
  • the radius-shaped area 5 acts as a die to the punch 2.
  • the punch 2 is arranged on a trained as a sword holder 6, via which the punch 2 can be moved up and down.
  • a plate 7 is inserted between the punch 2 and the die 3.
  • the punch 2 is then lowered and presses the sheet 7 against the radius-shaped region 5, so that the sheet 7 corresponding to the radius of the punch 2 and the radius-shaped portion 2 is bent or rounded.
  • another portion of the sheet 7 is typically bent, which portions may overlap.
  • the depth of the radiused portion 5 of the die 3 depends on the desired number of forming steps and the resulting wrapping of the punch 2 by the bent sheet 7 at each forming step, the wrap of the sheet being typically measured in degrees and some overlap of the sheet Form steps is taken into account.
  • the tubes are in the known
  • Multi-step method usually shaped so that the radius of the formed during the individual steps steps portions of the sheet 7 is only slightly larger than the radius of the finished tube. Since the plate 7 springs back upon lifting of the punch 2 after each forming step, the radii of the punch 2 and the radiused portion 5 of the die 3 are smaller than the inner and outer radius of the tube to be formed. The extent of the springback represents the scrubsprungmass.
  • Figures 1 to 6 show the first six
  • Forming steps of the known multi-step molding process which comprises, by way of example, seven molding steps.
  • the forming steps shown in FIGS. 1, 3 and 5 (first, third and fifth forming steps) in which one half of the sheet 7 is formed or rounded correspond to the forming steps shown in FIGS. 2, 4 and 6 (second, fourth, etc.) and sixth forming step) for the forming or rounding of the other half of the sheet 7.
  • the first two forming steps (FIGS. 1 and 2), they are joined to the sheet edges Edge portions of the sheet 7 rounded.
  • subsequent, inner sections of the sheet are then rounded to these edge sections.
  • the sections of the sheet 7 adjoining the sections formed in the third and in the fourth forming step are rounded.
  • all forming steps on one side (eg on the left side as seen by the observer) and then all forming steps on the other side (eg on the right side of the observer) of the forming step can also be carried out first ,
  • the tube is completed except for an opening in the form of a gap between the plate edges. Since the radii of punch 2 and radius-shaped portion 5 are smaller than the radius of the tube to be formed, there would be an overlap of the sheet edges of the sheet 7. This is prevented by the sword 6 of the punch 2 by the sheet edges abut against the sword and thereby be bent back from this or spring back, wherein the edges 8 of the radius-shaped portion 5 of the die 3 form the points or axes of rotation at which the highest (re) bending moment occurs. At these points, a high local bending stress is produced in the plate 7, wherein a tensile force acts on the inner side of the sheet metal and a compressive force acts on the outer side of the sheet metal.
  • the inside of the sheet metal is the side of the sheet 7, which forms the inside of the pipe to be formed.
  • Sheet metal side is corresponding to the side of the sheet 7, which forms the outside of the pipe to be formed.
  • Figure 8 shows a molded Tube 9 with such permanent deformations 10. If the yield strength is not exceeded, so the sheet 7 springs back after raising the punch 2 and thus after relieving back into a cylindrical shape. Occur at a desired number of
  • the tube typically has an opening in the form of a gap between the plate edges, which opening is for example 6 to 12 mm wide.
  • the radii of the punch 2 and the radiused portion 5 of the die 3 are also determined depending on the desired gap width.
  • the gap can then be closed by suitable clamping means in a welding machine, wherein the sheet edges which form the welding edges are butt welded.
  • a laser resonator is usually used as a source of welding.
  • the inventive device for forming a tube from a sheet metal has a die and a punch, wherein in the die a counter-holder is provided, which is preferably spring-mounted.
  • the counter-holder is adjustable in height and lockable, with a device for locking the counter-holder is provided.
  • the counterpart can as
  • Counter ledge be formed and is used in particular for pressing the sheet against the punch.
  • the counter-holder is designed such that it can be locked at a height in which it protrudes beyond a surface of the die or a radius-shaped portion of the die.
  • protrude is also understood to mean a partial protrusion, ie a protrusion with a part of the counter-holder
  • the surface of the counter-holder is adapted to the surface of the die, ie it has the same radius as the surface of the die During the molding process, the counter-holder presses the sheet resting on it against the stamp during the lowering of the stamp and thus prevents the sheet from slipping during the molding process.
  • the counter-holder is locked in a height in which it protrudes beyond the surface of the die or a radius-shaped region of the die in order to carry out the last forming step.
  • the punch is then lowered onto the sheet lying on the counter-holder.
  • the last forming step preferably the last bow of the tube is formed.
  • the counter-holder in its lowest position is preferably flush with the surface of the die, ie the surface of the counter-holder forms a curved plane with the surface of the die.
  • preceding molding steps serve both the die or its radius-shaped area and the counter-holder as a die for the punch, used in the last forming step, only the protruding beyond the die counterholder as compared to the previous steps narrowed die for the punch.
  • the narrowing of the die advantageously has the consequence that in the last forming step, in which only a relatively narrow section of the sheet is bent, the width of the section corresponding at most to the width of the counter-holder, only relatively small
  • Rebend stresses occur and permanent deformation after the tube outside can be avoided. Since, in the case of the last forming step, the die is formed with a slight wrap around the die because of the narrowing of the die, in the case of the forming steps preceding the last forming step a larger looping of the punch, that is to say with a wrap around a larger angle range, can be formed. Because it is possible to work with a larger loop in the forming steps preceding the last forming step, the number of forming steps can be compared with the known, so-called Soudronic method Multi-step molding can be reduced or minimized without causing permanent deformation. In particular, according to the method according to the invention, no more than five molding steps are required for forming a pipe from a metal sheet, which makes it possible to reduce or minimize the cycle time in production.
  • the counter-holder may comprise an opening, preferably a transverse bore, and the means for locking a fitting, preferably a rod, for insertion into this opening.
  • the device for locking can also be designed as a clamping device, which allows lateral clamping of the counter-holder.
  • the locking of the counter-holder can also be achieved in that a means for locking, which is formed for example as a cylindrical or sawtooth shaped piece (eg as a wedge) or hydraulic cylinder, is placed under the counter-holder, in particular in an embodiment of the device for locking as a hydraulic cylinder locking in different heights is possible.
  • tubes can be formed which have a length of, for example, 500 to 4000 millimeters, a tight roundness tolerance and sufficient to optimum deformability for further processing by means of bending, hydroforming (hydroforming) or the like, so that, for example Components for vehicles such as chassis parts and load-bearing body components (eg beams, sills, roofing rings, columns, etc.) can be produced.
  • the inventive method and the inventive device are applicable to sheets of a variety of materials, such as soft to high-strength steels, aluminum alloys, etc.
  • FIG. 1 shows a device known from the prior art for forming a tube from a sheet in a perspective view ( Figure Ia) and in front view ( Figure Ib) in a first forming step
  • FIG. 2 shows a device known from the prior art for forming a tube from a sheet in a perspective view (FIG. 2a) and in a front view (FIG. 2b) in a second forming step, FIG.
  • Figure 3 is a known from the prior art apparatus for forming a tube from a sheet in a perspective view ( Figure 3a) and in front view (Figure 3b) in a third forming step
  • Figure 4 is a known from the prior art apparatus for forming a tube from a sheet in perspective view ( Figure 4a) and in front view ( Figure 4b) in a fourth molding step
  • FIG. 5 shows a device known from the prior art for forming a tube from a sheet in a perspective view (FIG. 5a) and in a front view (FIG. 5b) in a fifth forming step, FIG.
  • Figure 6 is a known from the prior art apparatus for forming a tube from a sheet in a perspective view ( Figure 6a) and in
  • FIG. 7 shows a device known from the prior art for forming a tube from a sheet in a perspective view (FIG. 7 a) and in a front view (FIG. 7 b) in a seventh and final forming step
  • 8 shows a tube formed in seven steps with the known device shown in FIGS. 1 to 7 in a perspective view (FIG. 8a) and in a front view (FIG. 8b);
  • FIG. 9 shows a device according to the invention for forming a tube from a metal sheet in a perspective view (FIG. 9a) and in front view (FIG. 9b) with an inserted sheet metal,
  • FIG. 10 shows an inventive apparatus for forming a tube from a sheet in a perspective view ( Figure 10a) and in front view ( Figure 10b) in a first molding step
  • FIG. 11 shows an inventive apparatus for forming a tube from a sheet in a perspective view ( Figure IIa) and in front view ( Figure IIb) in a second forming step
  • FIG. 12 shows a device according to the invention for forming a tube from a sheet in a perspective view (FIG. 12a) and in a front view (FIG. 12b) in a third forming step,
  • FIG. 13 shows a device according to the invention for forming a tube from a metal sheet in a perspective view (FIG. 13a) and in a front view (FIG. 13b) in a fourth forming step
  • FIG. 14 shows a device according to the invention for forming a tube from a metal sheet in a perspective view (FIG. 14a) and in front view (FIG. 14b) in a fifth and last forming step
  • FIG. 15 a device according to the invention shown in FIGS. 9 to 14 in five
  • FIG. 9 shows an inventive device
  • a radius-shaped portion 25 is provided, the radius of which corresponds to the radius of the punch 22.
  • the surface 24 also includes, as the surface of the die, the unspecified surface of the radiused area.
  • the punch 22 is arranged on a holder 26 configured as a sword.
  • a sheet 27 is inserted between punch 22 and die 23 or its radius-shaped region 25 and comes to bear on the portions of the surface 24 of the die 23 located laterally of the radius-shaped region 25.
  • a movable, height-adjustable counter-holder 28 is arranged in the die 23 or in the radius-shaped region 25 in the die 23 or in the radius-shaped region 25, a movable, height-adjustable counter-holder 28 is arranged.
  • the radius of the surface 34 of the counter-holder 28 corresponds to the
  • the counter-holder 28 is preferably arranged centrally in the radius-shaped area (see Figure Ib).
  • the width of the counter-holder 28 is less than the width of the radius-shaped portion 25.
  • a height adjustment unit 29 for adjusting the height of the counter-holder 28, which is formed in particular as a suspension, which is arranged below the counter-holder 28.
  • the height adjustment unit 29 is preferably arranged several times in the device according to the invention at certain, preferably constant intervals. A hydraulic bearing of the counter-holder 28 is also possible.
  • the counter-holder 28 can be raised to a height in which it projects beyond the radius-shaped region 25 of the die 23 or over the portion of the surface 24 of the die 23 assigned to the radius-shaped region 25.
  • the surface 34 of the counter-holder 28 preferably terminates flush with the radius-shaped region 25 or its surface 24. It is a device 30 for locking the
  • Counter-holder 28 is provided, which by way of example comprises a shaped piece in the form of a rod 31, which is performed for locking the counter-holder 28 by an opening provided in the counter-holder 28 32 in the form of a transverse bore and preferably inserted into a groove 33 in the die 23.
  • the device 30 for locking along the device according to the invention preferably several times at certain, preferably constant intervals arranged.
  • the groove 33 is located in the adjacent to the anvil 28 inner
  • the groove 33 and / or the transverse bore 32 may also be considered as part of the means 30 for locking.
  • the arrows indicated on the rod 31 and the counter-holder 28 symbolize the mobility of both the rod 31 and the counter-holder 28.
  • FIG. 10 shows how, with the device 21 according to the invention, a first shaping step for forming a tube from the sheet 27 is carried out.
  • the counter-holder 28 is in its initial state, ie it or its surface 34 terminates flush with the radius-shaped region 25. This is symbolized in FIG. 10 (and in FIGS. 11 to 13) by the downwardly pointing arrow on the counter-holder 28.
  • the anvil 28 need not be locked in its initial state.
  • the rod 31 of the means 30 for locking is not inserted into the transverse bore 32 of the counter-holder 28. This is symbolized in Figure 10 (and in Figures 11 to 13) by the outwardly directed arrow on the rod 31.
  • the first forming step it will follow the instructions of the
  • FIG. 11 shows a second forming step for forming a tube with the invention
  • the second forming step corresponds to the first forming step, wherein in the second forming step, an edge portion (right edge portion) of the sheet 27 adjoining the right-hand sheet edge seen by the viewer is bent. Also in the second forming step, a larger looping of the sheet 27 around the punch 22 can be selected than in the second forming step of the known multi-step molding process (see FIG. 2), wherein the wrapping preferably corresponds in terms of amount to the wrapping in the first forming step of the process according to the invention.
  • FIG. 12 shows a third forming step for forming a tube with the device 21 according to the invention, in which a section of the plate 27 adjoining the left-hand edge section as seen by the observer is bent.
  • the counter-holder 28 is preferably still not locked and is in its initial state, ie it or its surface 34 closes flush with the radius-shaped portion 25 from.
  • a larger looping of the sheet 27 around the punch 22 can be selected than in the third forming step of the known multi-step molding process (see Fig. 3), wherein the looping is preferably selected larger than in the first or second forming step of the inventive method.
  • FIG. 13 shows a fourth forming step for forming a tube with the device 21 according to the invention.
  • the fourth forming step corresponds to the third forming step, wherein in the fourth forming step a section of the plate 27 adjoining the right-hand edge section as seen by the observer is bent.
  • a larger looping of the sheet 27 around the punch 22 is preferably also selected than in the fourth forming step of the known multi-step molding process (see FIG. 4), wherein the looping is preferably selected to be greater than in the first or second forming step of the method according to the invention and in terms of amount, the looping in the third shaping step preferably corresponds to the method according to the invention.
  • Forming step of the inventive method for forming a tube with the inventive device 21 In the fifth forming step, the bow of the tube is formed.
  • Height adjustment unit 29 brought into a height in which it projects beyond the radius-shaped region 25 and thus over the surface 24 of the Gesenk 23.
  • the raising of the counter-holder 28 is symbolized in FIG. 14 by the upwardly pointing arrow on the counter-holder 28.
  • the counter-holder 28 is locked by the locking means 30 by the rod 31 is performed by the transverse bore 32 of the counter-holder 28 and inserted into the groove 33 of the die 23.
  • the locking of the counter-holder 28 is symbolized in Figure 14 by the inwardly directed arrow on the rod 31.
  • FIG. 15 shows an example of a method according to the invention and the method according to the invention
  • the tube 36 unlike the tube 9 (see Figure 8) formed by the known multi-step molding method of Figures 1 to 7, advantageously has no permanent deformation, for example in the form of wrinkles to the outside, up.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (21) zum Formen eines Rohres, insbesondere eines zylindrisch und/oder konisch geformten Rohres, aus einem Blech (27), mit einem Stempel (22) und einem Gesenk (23), wobei in dem Gesenk (23) ein Gegenhalter (28) vorgesehen ist, der Gegenhalter (28) höhenverstellbar und arretierbar ausgebildet ist und eine Einrichtung (30) zum Arretieren des Gegenhalters (28) vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech (27) mit einer Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in einem letzten Formschritt der Gegenhalter (28) in einer Höhe arretiert wird, in der er über eine Oberfläche (24) des Gesenks (23) hinausragt, und der Stempel (22) auf das auf dem Gegenhalter (28) liegende Blech (27) abgesenkt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech
Hinweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schweizer Patentanmeldung 1314/07, die am 21. August 2007 eingereicht wurde und deren ganze Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech nach Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech nach Oberbegriff des Anspruchs 6. Unter einem Blech wird auch eine Platine, insbesondere eine geschweisste Platine (so genanntes Tailored Blank) verstanden. Unter einem Rohr wird sowohl ein zylindrischer Hohlkörper als auch ein konisch geformter Hohlkörper verstanden.
Stand der Technik
Üblicherweise werden Rohre durch Biegen eines Blechs geformt, wobei der nach dem Biegen bestehende Spalt zwischen den Blechkanten durch Schweissen geschlossen wird. Bei einem bekannten Verfahren wird das Rohr in zwei Schritten geformt (so genanntes U-0-Formen) , wobei ein Schritt einen Stauchvorgang in Umfangsrichtung umfasst, der eine reduzierte Umformbarkeit des Rohrs zur Folge haben kann. Das U-O-Formen wird beispielsweise zur Herstellung von Pipelinerohren eingesetzt. Ferner ist es bekannt, zum Formen eines
Rohres einen Rundapparat mit zwei oder mehr Rollen einzusetzen. Bei diesem Verfahren können Flachstellen an den zu verschweissenden Blechkanten entstehen. Für Rohre mit einem grossen Verhältnis von Länge zu Durchmesser gestaltet sich eine Anwendung dieses Verfahrens als schwierig . Wird das Rohr in vielen entsprechend kleinen
Formschritten geformt, so kann zwar eine hohe Taktzeit erreicht werden, jedoch können sich polygonale Rohrquerschnitte ergeben.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren, das auch als so genanntes Soudronic-Verfahren bekannt ist, handelt es sich um ein Mehrschrittformverfahren, bei dem das Rohr in mehreren, insbesondere in fünf bis neun Formschritten, geformt wird, wobei sieben bzw. neun Formschritte mit einer relativ hohen Taktzeit die Regel darstellen. Der Durchsatz ergibt sich entsprechend der Anzahl der Formschritte. Die einzelnen Formschritte dieses bekannten Mehrschrittformverfahrens, die für dieses Verfahren eingesetzte Vorrichtung und das mittels dieses Verfahrens geformte Rohr sind in den Figuren 1 bis 8 in perspektivischer Ansicht (Figuren a) ) und in Vorderansicht (Figuren b) ) beispielhaft schematisch dargestellt. Zum Formen wird eine Vorrichtung 1, die einen zylindrischen Stempel 2 und ein Gesenk 3 aufweist, eingesetzt, wobei das Gesenk 3 an seiner Oberfläche 4 eine radiusförmigen Bereich 5 aufweist, der eine
Negativform zu dem Stempel 2 bildet, d.h. der Radius des Stempels 2 entspricht dem Radius des radiusförmigen Bereichs 5 abzüglich der Blechdicke. Der radiusförmige Bereich 5 fungiert als Matrize zu dem Stempel 2. Der Stempel 2 ist an einem als Schwert ausgebildeten Halter 6 angeordnet, über den der Stempel 2 auf und ab bewegt werden kann.
Zum Formen eines Rohres wird zwischen Stempel 2 und Gesenk 3 ein Blech 7 eingeführt. In jedem Formschritt wird dann der Stempel 2 abgesenkt und drückt das Blech 7 gegen den radiusförmigen Bereich 5, sodass das Blech 7 entsprechend dem Radius des Stempels 2 und des radiusförmigen Bereichs 2 gebogen bzw. gerundet wird. In jedem Formschritt wird typischerweise ein anderer Abschnitt des Blechs 7 gebogen, wobei sich die Abschnitte überlappen können. Üblicherweise ist eine ungerade Anzahl von
Formschritten erforderlich, sodass zuerst die Seiten des Rohres und in einem letzten Formschritt der dem zu verschweissenden Spalt gegenüberliegende Abschnitt des Rohres geformt wird. In der Regel sind sieben oder neun Formschritte erforderlich. Die Tiefe des radiusförmigen Bereichs 5 des Gesenks 3 hängt von der gewünschten Anzahl der Formschritte und der sich hieraus ergebenden Umschlingung des Stempels 2 durch das gebogene Blech 7 bei jedem Formschritt ab, wobei die Umschlingung des Blechs typischerweise in Grad gemessen wird und eine gewisse Überlappung der Formschritte berücksichtigt wird.
Die Rohre werden bei dem bekannten
Mehrschrittverfahren üblicherweise so geformt, dass der Radius der bei den einzelnen Formschritten geformten Abschnitte des Blechs 7 nur etwas grösser ist als der Radius des fertigen Rohres. Da das Blech 7 beim Anheben des Stempels 2 nach jedem Formschritt rückfedert, sind die Radien des Stempels 2 und des radiusförmigen Bereichs 5 des Gesenks 3 kleiner als der Innen- bzw. Aussenradius des zu formenden Rohres . Das Ausmass der Rückfederung stellt das Rücksprungmass dar.
Figuren 1 bis 6 zeigen die ersten sechs
Formschritte des bekannten Mehrschrittformverfahrens, das beispielhaft sieben Formschritte umfasst . Die in den Figuren 1, 3 und 5 dargestellten Formschritte (erster, dritter und fünfter Formschritt) , in denen die eine Hälfte des Blechs 7 geformt bzw. gerundet wird, entsprechen den in den Figuren 2, 4 und 6 dargestellten Formschritten (zweiter, vierter und sechster Formschritt) für das Formen bzw. Runden der anderen Hälfte des Blechs 7. In den ersten beiden Formschritten (Figuren 1 und 2) werden die sich an die Blechkanten anschliessenden Randabschnitte des Blechs 7 gerundet . In dem dritten und in dem vierten Formschritt werden dann sich an diese Randabschnitte anschliessende, weiter innen liegende Abschnitte des Blechs gerundet. In dem fünften und in dem sechsten Formschritt werden schliesslich die sich an die in dem dritten und in dem vierten Formschritt geformte Abschnitte anschliessende Abschnitte des Blechs 7 gerundet . Um den Verschiebewerk des Werkstücks zu minimieren, können auch zuerst alle Formschritte auf einer Seite (z.B. auf der vom Betrachter aus gesehen linken Seite) und dann alle Formschritte auf der anderen Seite (z.B. auf der vom Betrachter aus gesehen rechten Seite) des Formschritts durchgeführt werden.
In dem letzen, in Figur 7 dargestellten Formschritt wird das Rohr bis auf eine Öffnung in Form eines Spalts zwischen den Blechkanten fertig gestellt. Da die Radien von Stempel 2 und radiusförmigem Bereich 5 kleiner sind als der Radius des zu formenden Rohres käme es grundsätzlich zu einer Überlappung der Blechkanten des Blechs 7. Dies wird durch das Schwert 6 des Stempels 2 verhindert, indem die Blechkanten gegen das Schwert stossen und dabei von diesem zurückgebogen werden bzw. zurückfedern, wobei die Ränder 8 des radiusförmigen Bereichs 5 des Gesenks 3 die Stellen bzw. Drehachsen bilden, an denen das höchste (Rück-) Biegemoment auftritt. An diesen Stellen entsteht im Blech 7 eine hohe lokale Biegespannung, wobei an der Blechinnenseite eine Zugkraft und an der Blechaussenseite eine Druckkraft wirkt. Die Blechinnenseite ist die Seite des Bleches 7, die die Innenseite des zu formenden Rohres bildet. Die
Blechaussenseite ist entsprechend die Seite des Bleches 7, die die Aussenseite des zu formenden Rohres bildet. Überschreitet die Biegespannung an diesen Stellen einen durch die Streckgrenze des Werkstoffes bzw. Materials des Blechs 7 definierten Grenzwert, so kommt es typischerweise zu bleibenden Verformungen nach der Aussenseite des Rohres hin. Figur 8 zeigt ein geformtes Rohr 9 mit derartigen bleibenden Verformungen 10. Wird die Streckgrenze nicht überschritten, so federt das Blech 7 nach Anheben des Stempels 2 und somit nach dem Entlasten wieder in eine zylindrische Form zurück. Treten bei einer gewünschten Anzahl von
Formschritten derartige bleibende Verformungen 10 auf, so können diese Verformungen durch eine Verringerung der Umschlingung des Stempels 2 vermieden werden, die dadurch erreicht wird, dass die Tiefe des radiusförmigen Bereichs 5 verringert und die Anzahl der Formschritte erhöht wird. Auf diese Weise werden die (Rück-) Biegemomente an den durch die Ränder 8 des radiusförmigen Bereichs 5 gebildeten Drehachsen vermindert . Die Anzahl der Formschritte ist solange zu erhöhen, bis die durch diese (Rück-) Biegemomente verursachten Biegespannungen im Blech 7 unter der Streckgrenze des Blechs 7 bzw. des Werkstoffs des Blechs 7 liegen. Wird die Streckgrenze erreicht oder überschritten, muss die Anzahl der Formschritte um eine gerade Anzahl von Formschritten (beispielsweise zwei, vier, sechs, u.a.) erhöht werden, um bleibende Verformungen 10 im Blech 7 zu verhindern.
Nach dem letzten Formschritt weist das Rohr typischerweise zwischen den Blechkanten eine Öffnung in Form eines Spaltes auf, die beispielsweise 6 bis 12 mm breit ist . Die Radien des Stempel 2 und des radiusförmigen Bereichs 5 des Gesenks 3 werden auch in Abhängigkeit von der gewünschten Spaltbreite festgelegt. Der Spalt kann dann durch geeignete Spannmittel in einer Schweissmaschine geschlossen werden, wobei die Blechkanten, die die Schweisskanten bilden, stumpf verschweisst werden. Als Schweissquelle wird normalerweise ein Laserresonator eingesetzt.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech bereitzustellen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik, insbesondere die Bildung von unerwünschten bleibenden Verformungen infolge eines Rückbiegemoments, vermieden werden können. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech bereitzustellen, mit dem ein Rohr in wenig Formschritten, insbesondere in maximal fünf Formschritten, geformt werden kann. Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum
Formen eines Rohres aus einem Blech mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Formen eines Rohres aus einem Blech mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech weist ein Gesenk und einen Stempel auf, wobei in dem Gesenk ein Gegenhalter vorgesehen ist, der vorzugsweise gefedert gelagert ist. Der Gegenhalter ist höhenverstellbar und arretierbar ausgebildet, wobei eine Einrichtung zum Arretieren des Gegenhalters vorgesehen ist. Der Gegenhalter kann als
Gegenhalteleiste ausgebildet sein und dient insbesondere zum Drücken des Blechs gegen den Stempel .
Insbesondere ist der Gegenhalter derart ausgebildet, dass er in einer Höhe arretierbar ist, in der er über eine Oberfläche des Gesenks bzw. eines radiusförmigen Bereichs des Gesenks hinausragt . Unter dem Begriff „Hinausragen" wird auch ein teilweises Hinausragen, d.h. ein Hinausragen mit einem Teil des Gegenhalters verstanden. Die Oberfläche des Gegenhalters ist der Oberfläche des Gesenks angepasst, d.h. sie weist denselben Radius auf wie die Oberfläche des Gesenks . Die Oberfläche des Gegenhalters hat somit dieselbe Krümmung wie die Oberfläche des Gesenks . Beim Formvorgang drückt der Gegenhalter beim Absenken des Stempels das auf ihm liegende Blech gegen den Stempel und verhindert so ein Verrutschen des Blechs während des Formvorgangs. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Formen eines Rohres mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung wird zur Ausführung des letzten Formschritts der Gegenhalter in einer Höhe arretiert, in der er über die Oberfläche des Gesenks bzw. eines radiusförmigen Bereichs des Gesenks hinausragt. Der Stempel wird dann auf das auf dem Gegenhalter liegende Blech abgesenkt. In dem letzten Formschritt wird vorzugsweise der letzte Bug des Rohres geformt. Bei den dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritten ist der Gegenhalter in seiner tiefsten Stellung bevorzugt bündig mit der Oberfläche des Gesenks, d.h. die Oberfläche des Gegenhalters bildet eine gekrümmte Ebene mit der Oberfläche des Gesenks.
Während in den dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritten sowohl das Gesenk bzw. dessen radiusförmiger Bereich als auch der Gegenhalter als Matrize für den Stempel dienen, dient in dem letzten Formschritt nur der über das Gesenk hinausragende Gegenhalter als gegenüber den vorangehenden Formschritten verschmälerte Matrize für den Stempel. Diese
Verschmälerung der Matrize hat vorteilhafterweise zur Folge, dass in dem letzten Formschritt, in dem nur noch ein relativ schmaler Abschnitt des Blechs gebogen wird, wobei die Breite des Abschnitts höchstens der Breite des Gegenhalters entspricht, nur relativ kleine
Rückbiegespannungen auftreten und bleibende Verformungen nach der Rohraussenseite hin vermieden werden können. Da bei dem letzten Formschritt wegen der Verschmälerung der Matrize mit einer geringen Umschlingung des Stempels geformt wird, kann bei den dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritten mit einer grosseren Umschlingung des Stempels, das heisst mit einer Umschlingung mit einem grosseren Winkelbereich, geformt werden. Weil in den dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritten mit einer grosseren Umschlingung gearbeitet werden kann, kann die Anzahl der Formschritte gegenüber dem bekannten, als Soudronic-Verfahren bezeichneten Mehrschrittformverfahren reduziert bzw. minimiert werden, ohne dass es zu bleibenden Verformungen kommt. Insbesondere sind gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren nicht mehr als fünf Formschritte zum Formen eines Rohres aus einem Blech erforderlich, was eine Reduzierung bzw. Minimierung der Taktzeit in der Fertigung möglich macht.
Das Arretieren bzw. Blockieren des Gegenhalters in einer bestimmten Höhe kann auf verschiedene Arten erfolgen. Beispielsweise kann der Gegenhalter eine Öffnung, vorzugsweise eine Querbohrung, und die Einrichtung zum Arretieren ein Formstück, vorzugsweise einen Stab, zum Einführen in diese Öffnung umfassen. Die Einrichtung zum Arretieren kann auch als Klemmeinrichtung ausgebildet sein, die ein seitliches Festklemmen des Gegenhalters ermöglicht . Ferner kann das Arretieren des Gegenhalters auch dadurch erreicht werden, dass eine Einrichtung zum Arretieren, die beispielsweise als zylindrisches oder sägezahnförmiges Formstück (z.B. als Keil) oder hydraulischer Zylinder ausgebildet ist, unter den Gegenhalter gestellt wird, wobei insbesondere bei einer Ausbildung der Einrichtung zum Arretieren als hydraulischer Zylinder eine Arretierung in unterschiedlichen Höhen möglich ist.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung können Rohre geformt werden, die eine Länge von beispielsweise 500 bis 4000 Millimetern, eine enge Rundheitstoleranz und eine ausreichende bis optimale Verformbarkeit für die Weiterverarbeitung mittels Biegen, Hydroformen (Innenhochdruckumformen) oder ähnlichem aufweisen, sodass aus ihnen beispielsweise Komponenten für Fahrzeuge wie Fahrwerksteile und tragende Karosseriekomponenten (z.B. Träger, Schweller, Dachreelings, Säulen etc.) hergestellt werden können. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung sind anwendbar auf Bleche aus einer Vielzahl von Werkstoffen, wie beispielsweise weiche bis hochfeste Stähle, Aluminiumlegierungen etc. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figur 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur Ia) und in Vorderansicht (Figur Ib) in einem ersten Formschritt,
Figur 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 2a) und in Vorderansicht (Figur 2b) in einem zweiten Formschritt,
Figur 3 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 3a) und in Vorderansicht (Figur 3b) in einem dritten Formschritt, Figur 4 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 4a) und in Vorderansicht (Figur 4b) in einem vierten Formschritt,
Figur 5 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 5a) und in Vorderansicht (Figur 5b) in einem fünften Formschritt,
Figur 6 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 6a) und in
Vorderansicht (Figur 6b) in einem sechsten Formschritt,
Figur 7 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 7a) und in Vorderansicht (Figur 7b) in einem siebten und letzten Formschritt, Figur 8 ein mit der in den Figuren 1 bis 7 dargestellten bekannten Vorrichtung in sieben Formschritten geformtes Rohr in perspektivischer Ansicht (Figur 8a) und in Vorderansicht (Figur 8b) , Figur 9 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 9a) und in Vorderansicht (Figur 9b) mit einem eingelegten Blech,
Figur 10 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 10a) und in Vorderansicht (Figur 10b) in einem ersten Formschritt,
Figur 11 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur IIa) und in Vorderansicht (Figur IIb) in einem zweiten Formschritt,
Figur 12 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 12a) und in Vorderansicht (Figur 12b) in einem dritten Formschritt,
Figur 13 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 13a) und in Vorderansicht (Figur 13b) in einem vierten Formschritt, Figur 14 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Formen eines Rohres aus einem Blech in perspektivischer Ansicht (Figur 14a) und in Vorderansicht (Figur 14b) in einem fünften und letzten Formschritt und Figur 15 ein mit der in den Figuren 9 bis 14 dargestellten erfindungsgemässen Vorrichtung in fünf
Formschritten geformtes Rohr in perspektivischer Ansicht (Figur 15a) und in Vorderansicht (Figur 15b) . In den Figuren bezeichnen gleiche
Bezugszeichen strukturell bzw. funktionell gleiche bzw. gleich wirkende Komponenten. Die Figuren 1 bis 8 sind bereits in der Beschreibungseinleitung beschrieben und es wird auf die dortigen Textstellen verwiesen. Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
Für Vergleiche der erfindungsgemässen Vorrichtung und des erfindungsgemässen Verfahrens mit dem in den Figuren 1 bis 8 dargestellten bekannten Mehrschrittformverfahren und der bekannten Vorrichtung zu dessen Durchführung wird von gleichen Radien und Breiten von Gesenk, radiusförmigem Bereich des Gesenks und Stempel der erfindungsgemässen Vorrichtung und der bekannten Vorrichtung ausgegangen.
Figur 9 zeigt eine erfindungsgemässe
Vorrichtung 21 mit einem Stempel 22 und einem Gesenk 23, wobei der Stempel 22 vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist. In einer Oberfläche 24 des Gesenks 23 ist ein radiusförmiger Bereich 25 vorgesehen, dessen Radius dem Radius des Stempels 22 entspricht. Die Oberfläche 24 umfasst als Oberfläche des Gesenks auch die nicht näher bezeichnete Oberfläche des radiusförmigen Bereichs. Zum Auf- und Absenken des Stempels 22 in Richtung auf das Gesenk 23 ist der Stempel 22 an einem als Schwert ausgestalteten Halter 26 angeordnet. Für das Formen eines Rohres wird ein Blech 27 zwischen Stempel 22 und Gesenk 23 bzw. dessen radiusförmigem Bereich 25 eingeschoben und kommt auf den seitlich des radiusförmigen Bereichs 25 befindlichen Abschnitten der Oberfläche 24 des Gesenks 23 zur Auflage. In dem Gesenk 23 bzw. in dessen radiusförmigem Bereich 25 ist ein beweglicher, höhenverstellbarer Gegenhalter 28 angeordnet. Der Radius der Oberfläche 34 des Gegenhalters 28 entspricht dem
Radius des radiusförmigen Bereichs 25. Der Gegenhalter 28 ist vorzugsweise mittig in dem radiusförmigen Bereich angeordnet (vgl . Figur Ib) . Die Breite des Gegenhalters 28 ist geringer als die Breite des radiusförmigen Bereichs 25.
Es ist eine Höhenverstelleinheit 29 zum Verstellen der Höhe des Gegenhalters 28 vorgesehen, die insbesondere als Federung ausbildet ist, die unterhalb der Gegenhalters 28 angeordnet ist. Die Höhenverstelleinheit 29 ist entlang der erfindungsgemässen Vorrichtung vorzugsweise mehrfach in bestimmten, bevorzugt gleich bleibenden Abständen, angeordnet. Eine hydraulische Lagerung des Gegenhalters 28 ist auch möglich. Mittels der Höhenverstelleinheit 29 kann der Gegenhalter 28 auf eine Höhe angehoben werden, in der er über den radiusförmigen Bereich 25 des Gesenks 23 bzw. über den dem radiusförmigen Bereich 25 zugeordneten Abschnitt der Oberfläche 24 des Gesenks 23 hinausragt. Im Anfangszustand schliesst die Oberfläche 34 des Gegenhalters 28 vorzugsweise bündig mit dem radiusförmigen Bereich 25 bzw. dessen Oberfläche 24 ab. Es ist eine Einrichtung 30 zum Arretieren des
Gegenhalters 28 vorgesehen, die beispielhaft ein Formstück in Form eines Stabs 31 umfasst, der zur Arretierung des Gegenhalters 28 durch eine in dem Gegenhalter 28 vorgesehene Öffnung 32 in Form einer Querbohrung durchgeführt und vorzugsweise in eine Nut 33 im Gesenk 23 eingeführt wird. Die Einrichtung 30 zum Arretieren ist entlang der erfindungsgemässen Vorrichtung vorzugsweise mehrfach in bestimmten, bevorzugt gleich bleibenden Abständen, angeordnet. Die Nut 33 befindet sich in der an den Gegenhalter 28 angrenzenden inneren
Seitenwand des Gesenks 23, die der inneren Seitenwand des Gesenks 23 gegenüberliegt, in der sich der Stab 31 im den Gegenhalter 28 nicht arretierenden Zustand befindet. Die Nut 33 und/oder die Querbohrung 32 können ebenfalls als Teil der Einrichtung 30 zum Arretieren angesehen werden. Die auf dem Stab 31 und dem Gegenhalter 28 angegebenen Pfeile symbolisieren die Beweglichkeit sowohl des Stabs 31 als auch des Gegenhalters 28. Mittels der Einrichtung 30 zum Arretieren kann der Gegenhalter 28 in einer Höhe arretiert werden, in der er über den radiusförmigen
Bereich 25 des Gesenks 23 und somit über das Gesenk 23 hinausragt . Figur 10 zeigt, wie mit der erfindungsgemässen Vorrichtung 21 ein erster Formschritt zum Formen eines Rohres aus dem Blech 27 vorgenommen wird. Der Gegenhalter 28 befindet sich in seinem Anfangszustand, d.h. er bzw. seine Oberfläche 34 schliesst bündig mit dem radiusförmigen Bereich 25 ab. Dies ist in Figur 10 (und in den Figuren 11 bis 13) durch den nach unten weisenden Pfeil auf dem Gegenhalter 28 symbolisiert. Der Gegenhalter 28 braucht in seinem Anfangszustand nicht arretiert zu sein. Der Stab 31 der Einrichtung 30 zum Arretieren ist nicht in die Querbohrung 32 des Gegenhalters 28 eingeführt. Dies ist in Figur 10 (und in den Figuren 11 bis 13) durch den nach auswärts gerichteten Pfeil auf dem Stab 31 symbolisiert. In dem ersten Formschritt wird der sich an die vom
Betrachter aus gesehen linke Blechkante anschliessender Randabschnitt (linker Randabschnitt) des Blechs 27 gebogen, indem der Stempel 22 auf diesen linken, auf dem radiusförmigen Bereich 25 gelagerten Randabschnitt abgesenkt wird. Es ist eine grossere Umschlingung des Blechs 27 um den Stempel 22 gewählt worden als bei dem ersten Formschritt des bekannten Mehrschrittformverfahrens (vgl. Figur 1) .
Figur 11 zeigt einen zweiten Formschritt zum Formen eines Rohres mit der erfindungsgemässen
Vorrichtung 21. Der zweite Formschritt entspricht dem ersten Formschritt, wobei beim zweiten Formschritt ein sich an die vom Betrachter aus gesehen rechte Blechkante anschliessender Randabschnitt (rechter Randabschnitt) des Blechs 27 gebogen wird. Auch beim zweiten Formschritt kann eine grossere Umschlingung des Blechs 27 um den Stempel 22 gewählt werden als beim zweiten Formschritt des bekannten Mehrschrittformverfahrens (vgl. Figur 2), wobei die Umschlingung bevorzugt der Umschlingung im ersten Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens betragsmässig entspricht. Figur 12 zeigt einen dritten Formschritt zum Formen eines Rohres mit der erfindungsgemässen Vorrichtung 21, in dem ein sich vom Betrachter aus gesehen rechts an den linken Randabschnitt anschliessender Abschnitt des Blechs 27 gebogen wird. Der Gegenhalter 28 ist vorzugsweise weiterhin nicht arretiert und befindet sich in seinem Anfangszustand, d.h. er bzw. seine Oberfläche 34 schliesst bündig mit dem radiusförmigen Bereich 25 ab. Auch beim dritten Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens kann eine grossere Umschlingung des Blechs 27 um den Stempel 22 gewählt werden als bei dem dritten Formschritt des bekannten Mehrschrittformverfahrens (vgl. Figur 3), wobei die Umschlingung vorzugsweise grösser gewählt wird als beim ersten bzw. zweiten Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens .
Figur 13 zeigt einen vierten Formschritt zum Formen eines Rohres mit der erfindungsgemässen Vorrichtung 21. Der vierte Formschritt entspricht dem dritten Formschritt, wobei beim vierten Formschritt ein sich vom Betrachter aus gesehen links an den rechten Randabschnitt anschliessender Abschnitt des Blechs 27 gebogen wird. Beim vierten Formschritt wird vorzugsweise ebenfalls eine grossere Umschlingung des Blechs 27 um den Stempel 22 gewählt als bei dem vierten Formschritt des bekannten Mehrschrittformverfahrens (vgl. Figur 4), wobei die Umschlingung vorzugsweise grösser gewählt wird als beim ersten bzw. zweiten Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens und betragsmässig bevorzugt der Umschlingung im dritten Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens entspricht.
Um den Verschiebeweg des Werkstücks, d.h. des Blechs 27, zu minimieren, können auch zuerst alle Formschritte auf einer Seite (z.B. auf der vom Betrachter aus gesehen linken Seite) und dann alle Formschritte auf der anderen Seite (z.B. auf der vom Betrachter aus gesehen rechten Seite) des Formschritts durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass länger eine ungeformte Blechkante als Referenzanschlag benutzt werden kann. Figur 14 zeigt einen letzten und fünften
Formschritt des erfindungsgemässen Verfahrens zum Formen eines Rohres mit der erfindungsgemässen Vorrichtung 21. Im fünften Formschritt wird der Bug des Rohres geformt . Hierfür wird der Gegenhalter 28 von der
Höhenverstelleinheit 29 in eine Höhe gebracht, in der er über den radiusförmigen Bereich 25 und somit über die Oberfläche 24 des Gesenks 23 hinausragt. Die Anhebung des Gegenhalters 28 ist in Figur 14 durch den nach oben weisenden Pfeil auf dem Gegenhalter 28 symbolisiert. In dieser Höhe wird der Gegenhalter 28 durch die Einrichtung 30 zum Arretieren arretiert, indem der Stab 31 durch die Querbohrung 32 des Gegenhalters 28 durchgeführt und in die Nut 33 des Gesenks 23 eingebracht wird. Die Arretierung des Gegenhalters 28 ist in Figur 14 durch den einwärts gerichteten Pfeil auf dem Stab 31 symbolisiert. Dadurch dass der Gegenhalter 28 über den radiusförmigen Bereich 25 des Gesenks 23 hinausragt, bildet nur er eine Matrize für den Stempel 22 beim Biegen des Bleches 27. Da der Gegenhalter 28 eine geringere Breite als der radiusförmige Bereich 25 aufweist, ergibt sich eine geringere Umschlingung als bei dem letzten Verfahrensschritt des bekannten Mehrschrittformverfahrens (vgl. Figur I)1 die zwar zu einem Anstossen der Blechkanten des Blechs 27 an das Schwert 26 des Stempels 22 führen kann. Dieses Anstossen an das Schwert 26 hat jedoch derart geringe Rückbiegemomente um die Ränder 35 des Gegenhalters 28 zur Folge, dass nur so geringe Biegespannungen an denjenigen Stellen des Bleches 27 auftreten, die auf den Rändern 35 aufliegen, dass die Streckgrenze des Werkstoffes des Bleches 27 nicht überschritten wird und es deshalb an diesen Stellen nicht zu bleibenden Verformungen kommen kann.
Figur 15 zeigt beispielhaft ein mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung, wie sie in den Figuren 10 bis 14 dargestellt sind, geformtes Rohr 36. Das Rohr 36 weist im Gegensatz zu dem nach dem bekannten Mehrschrittformverfahren der Figuren 1 bis 7 geformten Rohr 9 (vgl. Figur 8) vorteilhafterweise keine bleibenden Verformungen, zum Beispiel in Form von Knicken nach aussen, auf.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Formen eines Rohres, insbesondere eines zylindrisch und/oder konisch geformten Rohres, aus einem Blech (27) , mit einem Stempel (22) und einem Gesenk (23), wobei in dem Gesenk (23) ein Gegenhalter (28) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (28) höhenverstellbar und arretierbar ausgebildet ist und eine Einrichtung (30) zum Arretieren des Gegenhalters (28) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (28) derart ausgebildet ist, dass er in einer Höhe arretierbar ist, in der er über eine Oberfläche (24) des Gesenks (23) hinausragt .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhenverstelleinheit (29) , insbesondere eine Federung, für den Gegenhalter (28) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (28) eine Öffnung (32) und die Einrichtung
(30) zum Arretieren des Gegenhalters (28) ein Formstück (31) zum Einführen in die Öffnung (32) umfasst .
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (32) als Querbohrung und das Formstück (31) als Stab ausgebildet ist.
6. Verfahren zum Formen eines Rohres, insbesondere eines zylindrisch und/oder konisch geformten Rohres, aus einem Blech (27) mit einer Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem letzten Formschritt bzw. für einen letzten Formschritt der Gegenhalter (28) in einer Höhe arretiert wird, in der er über eine Oberfläche (24) des Gesenks (23) hinausragt, und der Stempel (22) auf das auf dem Gegenhalter (28) liegende Blech (27) abgesenkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass bei den dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritten der Gegenhalter (28) bündig mit der Oberfläche (24) des Gesenks (23) ist.
8. Verfahren nach /Anspruch 6 oder 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Blech (27) bei mindestens einem dem letzten Formschritt vorangehenden Formschritt mit einer grosseren Umschlingung des Stempels (22) geformt wird als bei dem letzten Formschritt.
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