DUNKES – Hitech ab Werk

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  • innovative Steuerungskonzpte
  • höchste Produktivität

Innen- und Außenhochdruckumformung

Mittels der  Innen- und Außenhochdruckumformung (IHU, AHU) können komplex geformte Hohlkörper bzw. Formteile hergestellt werden.

Für diese Technologie stellt die Firma  DUNKES Innen- und Außenhochdruck-Umformanlagen im Bereich zwischen 1000kN und 40000kN als Rahmen oder 3-/ 4-Säulenpressen individuell nach Kundenwunsch her.

Beginnend bereits beim Prototyping bis letztendlich zur Realisierung der Serienfertigung kann die erforderliche Pressentechnologie, ggf. Werkzeugtechnologie, Hochdrucktechnik wie auch die erforderliche Anzahl von Zusatzachsen geliefert werden. Eine speziell für die IHU-Umformung entwickelte Software garantiert eine optimale Grundlage  zur Erstellung der umfangreichen Ablaufprogramme. Statt einer Kompaktsteuerung mit stark beschränktem Einsatzbereich, die auf jeden Kunden separat angepasst werden müßte, liegt ein Modularsystem vor, das durch Veränderung einzelner Komponenten an die jeweilige Anforderung optimal angepasst werden kann. Somit wird ein hohes Maß an Modularität und Wiederverwendbarkeit und damit ein hoher Qualitätsstandard erreicht.

 

Innen- Hochdruckumformung

Beim Innen-Hochdruckumformen wird die Umformung z.B. eines Rohres  über eine innere Druckbeaufschlagung durchgeführt.

 

Prozeßablauf:

Beispiel: Innen-Hochdruck-Herstellung eines T-Rohres

 

 

Schritt 1: In das geöffnete Innenhochdruckwerkzeug wird ein beidseitig offenes Rohr eingelegt.

 

Schritt 2: Das Rohr wird mit HFA-Flüssigkeit* geflutet und das Werkzeug wird geschlossen.

 

Schritt 3: Seitliche Zusatzachsen dichten das Rohr stirnseitig ab.

 

Schritt 4: Das Rohr wir nun über ein Hochdrucksystem (Druckübersetzer z.B. 3000bar) mit Druck beaufschlagt (Zuleitung über Bohrung (-en) in den Zusatzschiebern).Das Rohr legt sich an die Werkzeugwandung an und gleichzeitig beginnt synchron ein Schieber für die Aushalsung zurückzufahren. Aufgrund des hohen Druckes fließt das Material entsprechend dem zurückfahrenden Schieber nach. Damit die stirnseitige Abdichtung des Rohres während des Prozesses aufrecht erhalten wird werden die beiden Zusatzschieber entsprechend nachgeregelt. 

 

Fs = Zuhaltkraft des Werkzeuges

Fa = Zuhaltekraft der Zusatzschieber

Fg = Gegenhaltekraft des Schiebers für die Aushalsung

P   = Innendruck

 

Schritt 5: Nach dem Umformprozess fahren die Zusatzschieber nach außen und das Innenhochdruckwerkzeug wird geöffnet. Gleichzeitig läuft die HFA-Flüssigkeit aus dem Rohr aus.

 

Schritt 6: Entnahme des umgeformten Rohres. Anmerkung: In einem nachfolgenden Arbeitsprozess wird die verschlossene Aushalsung noch mechanisch abgetrennt und entsprechend bearbeitet (entgratet, angefast etc.)

 

*) HFA ist eine Öl-in-Wasser Emulsion mit einem Wasseranteil > 80%. In den meisten Fällen wird mit einem Wasseranteil von > 95% gearbeitet. Dem Vorteil der geringen Kosten (Mineralölanteil) und der niedrigen Kompressibilität stehen die Nachteile einer geringen Viskosität (Leckverluste) und der geringen Schmierfähigkeit gegenüber. Um einen übermäßigen Wasserverlust durch Verdampfen zu vermeiden darf die HFA-Temperatur max. 60° C betragen.

Neben dem o.g. Beispiel gibt es noch vielfältige Anwendungen bei dem das Hochdruckverfahren eingesetzt wird. Nachfolgend sind einige Beispiele aufgeführt.

 

 

Außenhochdruckumformung

Beim Außenhochdruckumformen wird die Umformung z.B. einer Platine über einen äußere Druckbeaufschlagung durchgeführt. Vorteil ist, dass nur das Oberteil des Umformwerkzeuges die Formkontur aufweisen muss.

 

Prozessblauf:

Beispiel: Außen-Hochdruck-Herstellung eines Abschlussdeckel

Schritt 1: In das geöffnete Außenhochdruckwerkzeug wird eine Platine in die untere Werkzeughälfte (Gegendruckbehälter) eingelegt. Entlang der Formkontur in der unteren Werkzeughälfte ist eine umlaufende Dichtung eingebracht.

 

Schritt 2: Die untere Werkzeughälfte wird befüllt (HFA-Flüssigkeit). Gleichzeitig wir der Niederhalter auf die Platine aufgesetzt. Ist die untere Werkzeughälfte vollständig befüllt wird die vollständige  Niederhalterkraft aufgebracht.

 

Schritt 3: Der obere Formstempel fährt nach unten und verdrängt über die Platine die HFA-Flüssigkeit in der unteren Werkzeughälfte. Hierbei legt sich die Plantine an die Formkuntur des Formstempels an.

 

Schritt 4: Erreicht der Formstempel den unteren Umschaltpunkt wird über eine aktive Druckaufbringung die endgültige Ausprägung des Formteils erreicht.

 

Schritt 5: Formstempel und Niederhalter fahren nach oben. Das ausgeformte eWerkstück kann entnommen werden.

 

Vorteil: Das Werkzeug muss nur mit einen formgebenden Formstempel ausgeführt sein. Die untere Werkzeughälfte ist nicht formgebend.