(57)【要約】  本発明は、内部高圧成形によって、少なくとも２つの別個の加工品（６、７）を同時に製造するための方法に関する。前記方法によれば、素材は成形ツール（２）に挿入され、前記素材の内壁（３）は、少なくとも１つの分離間隙（８）を備え、この分離間隙は、２つのネガ型（４、５）の間にそれぞれ配置され、加工品（６、７）の外周全体にわたって延在し、離間した２つの切断縁（９、１０）によって画定される。成形中に、切断縁（９、１０）のそれぞれが２つの加工品（６、７）の間の区分（１５）を切り出すように、素材が少なくとも１つの分離間隙（８）の領域に貫入する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品（６、７）を同時に製造するための方法であって、
−素材（１２）が、前記加工品（６、７）のそれぞれのための少なくとも２つのネガ型（４、５）と少なくとも１つの分離間隙（８）とを内壁（３）に有する成形ツール（２）に挿入され、前記少なくとも１つの分離間隙が、それぞれの２つのネガ型（４、５）の間に配置され、前記加工品（６、７）の周方向全体に延在し、離間した２つの切断縁（９、１０）によって画定され、
−前記素材（１２）が、成形のために内部高圧によって作用されて、前記ネガ型（４、５）の領域の前記内壁（３）と接触する方法において、
−前記切断縁（９、１０）が前記成形中に露出され、
−前記素材（１２）が、前記少なくとも１つの間隙（８）の領域において、前記成形中に前記間隙に貫入し、前記切断縁（９、１０）が、それぞれの２つの加工品（６、７）の間の区分（１５）を切り出すことを特徴とする方法。
【請求項２】
−前記成形が、前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の前記内壁（３）と完全に接触するように選択される較正圧力（ＰＫ）での終了に向けて少なくとも行われ、
−前記加工品（６、７）が前記較正圧力（ＰＫ）で分離されるように、前記分離間隙（８）の間隙幅（１１）が寸法決めされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品（６、７）を同時に製造するための装置であって、
−素材（１２）を挿入でき、かつ前記加工品（６、７）のそれぞれのための少なくとも２つのネガ型（４、５）と少なくとも１つの分離間隙（８）とを内壁（３）に有する成形ツール（２）であって、前記少なくとも１つの分離間隙が、それぞれの２つのネガ型（４、５）の間に配置され、前記加工品（６、７）の周方向全体に延在し、離間した２つの切断縁（９、１０）によって画定される成形ツール（２）を有し、
−前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の領域の前記内壁（３）と接触するように、前記成形ツール（２）に挿入された前記素材内に圧力媒体を送るための、及び前記挿入された素材（１２）に内部高圧を加えるための送り装置を有する装置において、
−前記切断縁（９、１０）が、少なくとも成形中に前記内壁（３）で露出するように配置され、
−前記少なくとも１つの間隙（８）の領域において、前記素材が前記間隙に貫入し、前記切断縁（９、１０）が、それぞれの２つの加工品（６、７）の間の区分（１５）を切り出すように、前記送り装置が、前記内部高圧を前記素材（１２）に加えることを特徴とする装置。
【請求項４】
−前記素材（１２）の前記成形が、前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の前記内壁（３）と完全に接触するように選択される較正圧力（ＰＫ）での終了に向けて少なくとも行われるように、前記送り装置を作動させるべく設計される前記制御システムが設けられ、
−前記加工品（６、７）が前記較正圧力（ＰＫ）で分離されるように、前記分離間隙（８）の間隙幅（１１）が寸法決めされることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の前段によれば、内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品を同時に製造するための方法及び装置に関する。
【０００２】
ハイドロフォーミングとも呼ばれる内部高圧成形法は、中空断面形状の素材（ブランク）、例えば管を成形ツールに挿入して、素材が、そこから離間した成形ツールのネガ型に密着して、ネガ型の輪郭を取るように、素材の両側をシールして内部高圧を素材に加えることに基づく。このようにして、一方では、複雑な形状を有することができ、他方では、強度が高く、壁厚が薄くなり、したがって重量が軽くなる中空体を製造できる。経済上の理由により、１つの成形ツールで複数の加工品を同時に製造することが好都合である。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１は、冒頭に述べた種類の方法及び装置を開示している。この明細書において、素材は、加工品のそれぞれのための少なくとも２つのネガ型と少なくとも１つの分離間隙とを内壁に有する成形ツールに挿入される。この分離間隙は、それぞれの２つのネガ型の間に配置され、加工品の周方向全体に延在し、離間した２つの切断縁によって画定される。既知の装置のそれぞれの分離間隙には、分離間隙で加工品に対して位置決めできるツール部が配置される。素材を成形するために、ツール部の内側輪郭が切断縁と面一に終端し、この結果、ツール部が成形ツールの内壁に埋め込まれ、したがって、動かない程度に、ツール部が成形ツールの内部に向かって押し込まれる。成形ツールの素材の成形は、ネガ型内の素材が内壁と完全に接触し、したがって、分離間隙を閉じるツール部の内側輪郭とも完全に接触するように選択される較正圧力によって行われる。この成形動作の後に、分離動作が行われ、このために、中空体内の圧力が較正圧力よりも高く上昇される。分離間隙に配置されたツール部が、依然として較正圧力に耐えているのに対して、ツール部は、ここで、より高い分離圧力により外側に押し付けられる。ツール部のこの相対調節によってのみ、切断縁が露出され、この結果、切断縁の間に、したがって２つの加工品の間に配置された部分が切り出される。
【０００４】
したがって、既知の装置又は既知の方法は、連続する２つの段階を有する。第１の段階では、加工品は従来の方法で素材から成型され、加工品は、成形後に依然として互いに一体である。次に、引き続く第２の段階では、さらに上昇された内圧を用いて、切断縁を解放することにより、２つの加工品が分離される。
【０００５】
較正圧力に耐え、分離圧力が高くなるまで切断縁を解放しない加工品部分を提供するための経費は、この場合、比較的高い。
【０００６】
さらに、特許文献２は、加工品を穿孔するための方法及び装置を開示しており、この場合、加工品の一方の側は、高圧下で圧力媒体にさらされ、加工品の他方の側は、ツール内に案内されたパンチの作用を受け、このパンチは、ツールに形成される、取り囲む切断縁を解放し、この切断縁において、上昇した高圧の影響を受けて壁が切断される。
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第１９７１６８１６Ｃ２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９７４７６０７Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品を同時に製造する、特により費用効果的に実現できる、改良された実施形態を提供する課題に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この課題は、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１０】
本発明は、素材の成形中に露出されるように切断縁を事前に配置すること、及び加工品が同時に分離されるように成形を行うことの一般的な考えに基づく。したがって、本発明による方法では、加工品の分離が成形と共におこる。この場合、本発明は、分離間隙を閉じかつ切断縁の埋没構造を形成する加工品部分が、素材を成形するために不要であるという予期せぬ知識を利用する。したがって、本発明による成形ツールでは、分離間隙を閉じるためのこのようなツール部が省略される。このことにより、成形ツールの構造は簡単でより費用効果的になる。
【００１１】
特に有利な発展形態によれば、素材がネガ型の内壁と完全に接触する較正圧力で、加工品が分離されるように、分離間隙の間隙幅が寸法決めされる。この提案では、本発明は、原則として、方法パラメータ及び成形ツールを設計する、異なる方法を追求する。従来の２段階の手順では、内圧の対応する上昇により、このようにして、少なくとも２つの加工品の所望の分離を行うことができるように、分離間隙が成形ツールに設けられて寸法決めされる。このために、分離間隙は、素材を成形するための適切なツール部によって閉じられる。この場合、加工品部分を位置決めするための保持力は、加工品部分が較正圧力に調節されず、切断縁が成形中に露出されることがないように、素材の適切な成形に必要な較正圧力に基づき選択される。次に、分離動作では、ツール部を間隙に押し込むことができ、切断縁を露出でき、成型された２つの加工品の間の所望の部分を切り出すことができるように、このような高い分離圧力が選択される。このことと対照的に、本発明の場合の間隙幅は、較正圧力に基づき、詳しく言うと、２つの加工品の間の部分が較正圧力で同時に切り出されるように選択される。すなわち、本発明の場合、分離間隙は、任意に又は成形ツールのネガ型の位置決めに起因する幾何学的制約に基づいてではなく、較正圧力に基づいて寸法決めされる。したがって、成形ツール内部におけるネガ型の位置決めは、決定された分離間隙に依存するが、その逆はない。
【００１２】
加工品は、本発明による方法の較正圧力で既に分離されているので、２段階の方法が省略され、この結果、製造が全体的に簡略化される。
【００１３】
本発明の重要なさらなる特徴及び利点は、従属請求項から、図面から、及び図面に関連する説明から明らかになる。
【００１４】
本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ指定された組み合わせにのみならず、他の組み合わせにおいても又は単独でも、上述の特徴、及びさらに以下に説明する特徴を用いることができることは言うまでもない。
【００１５】
本発明の好ましい例示的な実施形態について、図面に示し、以下により詳細に説明し、この場合、同一の参照番号が、同一又は機能的に同一又は同様の構成要素に関連している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図３によれば、本発明による成形及び分離装置１は、本図において部分的にのみ示されている内壁３を有する同様に部分的に示されている成形ツール２を備える。この内壁３上には又はそこには、少なくとも２つのネガ型４と５が形成され、これらのネガ型の各々は、内部高圧成形工程又はハイドロフォーミング工程に従って、加工品６又は７をそれぞれ製造するために使用される。それぞれの２つのネガ型４、５の間の内壁３には、加工品６、７の周方向全体に延在する分離間隙８が形成される。分離間隙８は、２つのネガ型４、５を画定し、言い換えれば、離間した２つの切断縁９と１０によって画定される。この場合、切断縁９と１０は分離間隙８の間隙幅１１を画定する。
【００１７】
本発明によれば、切断縁９、１０は、内壁３上で露出するように配置される。すなわち、分離間隙８は開いており、切断縁９、１０は成形ツール２の内壁３を隔てている。
【００１８】
中空断面を通常有する素材１２は成形ツール２に挿入できる。
【００１９】
さらに、本発明による成形及び分離装置１は、適切な圧力媒体、好ましくは液体、特に油圧オイルが素材１２内に供給されることができかつ適切な高さの圧力で作用することができる送り装置（本図には図示せず）を有する。さらに、送り装置を作動させまた制御するために、成形動作及び分離動作の順序を制御する対応する制御システム（同様に図示せず）が恒常的に設けられる。
【００２０】
本発明による成形方法及び分離方法、又は本発明による成形及び分離装置１は以下のようなものである。
【００２１】
最初に、素材１２が成形ツール２に挿入される。次に、素材１２に送り装置が接続される。その後、成形ツール２を閉じた後に、内部高圧を素材１２内に形成できる。
【００２２】
図２によれば、素材１２はこの工程で広げられ、この工程の過程において、素材１２の壁厚１３が当然減少する。この場合、図２は、素材１２の外側輪郭１４がネガ型４、５の内側輪郭と完全に表面接触する程度に、素材１２が広げられている成形動作及び分離動作の時点又は状態を示している。素材１２の外側輪郭１４とネガ型４、５の内側輪郭との完全な接触は、較正圧力ＰＫで確実に達成される。したがって、較正圧力ＰＫにおいて、加工品６、７がネガ型４、５で成型される。しかし、図２による状態では、成型された加工品６、７は、依然として、互いに一体であるか、又はそれらの加工品の間に配置された区分１５を介して互いに接続されている。
【００２３】
素材１２に圧力を加える間に、内部高圧を較正圧力ＰＫにまで常に上昇させることが好都合であり得る。較正圧力ＰＫは、成形動作の終了に向けて生成されることが重要である。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態では、較正圧力ＰＫにおいて、前記区分１４が、図３によれば、間隙８に押し込まれ、したがって、切断縁９、１０によって切断されて分離されるように、分離間隙８が較正圧力ＰＫに合わせられる。区分１５は、分離間隙８に対して相補的に、全体が閉じられるように成型される。較正圧力ＰＫにおいて、加工品６、７の間に配置される区分１５が切り出され、これと同時に、２つの加工品６、７の分離が生じる。次に、加工品６、７は、仕上げ成形された別個の構成要素として成形ツール２に存在する。本発明による方法の本実施形態では、組み合わせられた成形動作及び分離動作は、少なくとも２つの加工品６、７を同時に製造するために行われる。特に、具体的には、加工品６、７を分離するために、圧力を上昇させることが不要である。結果として、第１に、成形／分離方法を行うことがより簡単になり、第２に、成形／分離装置１の構造がより簡単になるので、加工品をより費用効果的に製造できる。
【００２５】
成形ツール２の設計では、最初に、素材１２の外側１４とネガ型４、５とを完全に接触させるために必要な較正圧力ＰＫが決定される。この較正圧力ＰＫが確立されると、成形後に中空断面に残存する壁厚１３が決定される。次に、切断縁９、１０で区分１５を加工品６、７から切り離すために必要な剪断力を残存壁厚から計算できる。次に、剪断力を用いて、分離間隙８の領域の較正圧力ＰＫ及び加工品６、７の所定の外周に基づき、較正圧力ＰＫが区分１５を切り出す必要な間隙幅１１を計算できる。分離間隙８の間隙幅１１が確立されると、ネガ型４、５の各々が切断縁９、１０の各々に移動し終わったならば、このようにして、成形ツール２の分離間隙８の両側におけるネガ型４、５の位置が得られる。
【００２６】
切断動作ができるだけ均一に行われるために、外周にわたって分離間隙８を変更することが必要となり得る。
【００２７】
他の実施形態では、好ましくはないが、較正圧力ＰＫが、区分１５を分離間隙８に押し込むのに不十分であるか又は区分１５を切り出すのに不十分であるように、分離間隙８を寸法決めする可能性もある。この実施形態において、次に、分離動作では、それに応じて、内部高圧が較正圧力ＰＫよりも高く上昇される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】製造工程の個々の状態における分離間隙の領域の成形ツールの概略断面図である。
【図２】製造工程の個々の状態における分離間隙の領域の成形ツールの概略断面図である。
【図３】製造工程の個々の状態における分離間隙の領域の成形ツールの概略断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月12日(2005.8.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品（６、７）を同時に製造するための方法であって、
−素材（１２）が、前記加工品（６、７）のそれぞれのための少なくとも２つのネガ型（４、５）と少なくとも１つの分離間隙（８）とを内壁（３）に有する成形ツール（２）に挿入され、前記少なくとも１つの分離間隙が、それぞれの２つのネガ型（４、５）の間に配置され、前記加工品（６、７）の周方向全体に延在し、離間した２つの切断縁（９、１０）によって画定され、
−前記素材（１２）が、成形のために内部高圧によって作用されて、前記ネガ型（４、５）の領域の前記内壁（３）と接触し、
−前記切断縁（９、１０）が前記成形中に露出され、
−前記素材（１２）が、前記少なくとも１つの間隙（８）の領域において、前記成形中に前記間隙に貫入し、前記切断縁（９、１０）が、それぞれの２つの加工品（６、７）の間の区分（１５）を切り出し、
−前記成形が、前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の前記内壁（３）と完全に接触するように選択される較正圧力（ＰＫ）での終了に向けて少なくとも行われる、方法において、
−前記加工品（６、７）が前記較正圧力（ＰＫ）で分離されるように、前記分離間隙（８）の間隙幅（１１）が寸法決めされることを特徴とする方法。
【請求項２】
内部高圧成形又はハイドロフォーミングによって、互いに分離される少なくとも２つの加工品（６、７）を同時に製造するための装置であって、
−素材（１２）を挿入でき、かつ前記加工品（６、７）のそれぞれのための少なくとも２つのネガ型（４、５）と少なくとも１つの分離間隙（８）とを内壁（３）に有する成形ツール（２）であって、前記少なくとも１つの分離間隙が、それぞれの２つのネガ型（４、５）の間に配置され、前記加工品（６、７）の周方向全体に延在し、離間した２つの切断縁（９、１０）によって画定される成形ツール（２）を有し、
−前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の領域の前記内壁（３）と接触するように、前記成形ツール（２）に挿入された前記素材内に圧力媒体を送るための、及び前記挿入された素材（１２）に内部高圧を加えるための送り装置を有し、
−前記切断縁（９、１０）が、少なくとも成形中に前記内壁（３）で露出するように配置され、
−前記少なくとも１つの間隙（８）の領域において、前記素材が前記間隙に貫入し、前記切断縁（９、１０）が、それぞれの２つの加工品（６、７）の間の区分（１５）を切り出すように、前記送り装置が、前記内部高圧を前記素材（１２）に加え、
−前記素材（１２）の前記成形が、前記素材（１２）が前記ネガ型（４、５）の前記内壁（３）と完全に接触するように選択される較正圧力（ＰＫ）での終了に向けて少なくとも行われるように、前記送り装置を作動させるべく設計される制御システムが設けられる、装置において、
−前記加工品（６、７）が前記較正圧力（ＰＫ）で分離されるように、前記分離間隙（８）の間隙幅（１１）が寸法決めされることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
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