1、(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201780044248.X(22)申请日 2017.09.25(30)优先权数据102016220221.9 2016.10.17 DE(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.01.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2017/074198 2017.09.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/072974 DE 2018.04.26(71)申请人 宝马股份公司地址 德国慕尼黑(72)发明人 T施莫尔克J-S莱尔希(74)专利代理机构 中国国际贸易促进
2、委员会专利商标事务所 11038代理人 闫娜(51)Int.Cl.B21D 26/047(2006.01)B21D 53/88(2006.01) (54)发明名称内部高压成型模具以及用于通过内部高压成型来成型工件的方法(57)摘要本发明涉及一种用于内部高压成型工件(2)、 尤其是用于制造用于机动车的管状结构构件的模具(1)。 该模具(1)包括至少三个可动模具区段(3、 4、 5、 6)， 它们限定用于容纳和成型工件(2)的成型型腔(7)。 所述可动模具区段(3、 4、 5、6)在模具(1)的闭合状态(10)中至少部分地完全形成成型型腔(7)。 此外， 本发明还涉及一种用于通过内部高压成型来成型
3、工件(2)的方法。权利要求书1页 说明书4页 附图5页CN 109496169 A2019.03.19CN 109496169 A1.用于内部高压成型工件(2)、 尤其是用于制造用于机动车的管状结构构件的模具(1)， 包括至少三个可动模具区段(3、 4、 5、 6)， 所述可动模具区段限定用于容纳和成型所述工件(2)的成型型腔(7)， 其特征在于， 所述可动模具区段(3、 4、 5、 6)在该模具(1)的闭合状态(10)中至少部分地完全形成所述成型型腔(7)。2.根据权利要求1所述的装置， 其中， 所述至少三个可动模具区段(3、 4、 5、 6)在该模具(1)的闭合状态(10)中至少部分地这样
4、完全形成所述成型型腔(7)， 使得在假想的横截面中由所述可动模具区段(3、 4、 5、 6)形成封闭环绕的型腔轮廓线(3、 4、 5、 6)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置， 其中， 在该模具(1)的闭合状态(10)中每个所述可动模具区段(3、 4、 5、 6)与两个另外的可动模具区段(3、 4、 5、 6)直接接触。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置， 其中， 该模具(1)包括四个可动模具区段(3、 4、 5、 6)， 所述四个可动模具区段在该模具(1)的闭合状态(10)中至少部分地完全形成所述成型型腔(7)。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置， 其中， 该模具(1)被构造
5、为， 使得在成型工件(2)期间两个可动模具区段(3、 4、 5、 6)之间的分型线不与该工件直接接触。6.用于通过内部高压成型来成型工件(2)的方法， 包括下述步骤：-提供根据前述权利要求中任一项所述的模具(1)；-提供待成型的工件(2)； 并且-在所述模具(1)中通过流体内部高压成型所述工件(2)， 在成型期间所述模具(1)的所有可动模具区段(3、 4、 5、 6)与所述工件(2)直接接触。7.根据权利要求6所述的方法， 其中， 所述可动模具区段(3、 4、 5、 6)在所述模具(1)的闭合状态(10)中形成封闭环绕的型腔轮廓线。8.根据权利要求6或7中任一项所述的方法， 其中， 所述可动模
6、具区段(3、 4、 5、 6)在所述模具(1)的闭合状态(10)中形成型腔(7)， 并且所述工件(2)在所述模具(1)的闭合状态(10)中至少部分地不完全与所述型腔(7)的表面接触。9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法， 其中， 在所述模具(1)的闭合状态(10)中各两个直接彼此相邻的模具区段(3、 4、 5、 6)分别定义一个分型线， 并且所述工件(2)在所述模具(1)的闭合状态(10)中在所述分型线的区域中不与所述模具区段(3、 4、 5、 6)直接接触。权利要求书1/1 页2CN 109496169 A2内部高压成型模具以及用于通过内部高压成型来成型工件的方法技术领域0001本发明涉
7、及一种用于内部高压成型工件的模具。 另外， 本发明涉及一种用于通过内部高压成型来成型工件的方法。背景技术0002在内部高压成型(IHU)中通过施加内部高压例如将金属原始管件成型为管状构件或者说IHU构件。 为此将原始管件置入成型IHU模具的型腔中并且通过引入内部的流体、 如水-油乳液大致横向于纵向轴线扩张该原始管件， 在此原始管件的管壳压到型腔壁上并且在这里相应地成型。0003文献DE 19708905 A1尤其是结合图2示出一种用于内部高压成型车身中空支架的装置， 该装置包括两个半模， 在其之间延伸有分型线。0004用于内部高压成型的已知方法或装置的缺点在于： 必须这样设计待制造的构件，使得
8、其在压力机闭合方向上没有侧凹， 以便闭合半模。0005此外， 在两个半模之间延伸的分型线的协调非常复杂。 例如错位可导致构件的质量损失或甚至失效。0006此外， 在许多情况下， 尤其是在IHU构件的形状复杂时， 需要首先在一个或多个过程步骤中进行预成型， 在此由原始管件制成预成型的原始管件， 其用于接下来在IHU模具中的内部高压成型。 如果例如构件横截面相对于坯件变细， 则必须例如通过浸渍雕印进行预成型。0007文献DE 10014619 A1结合图26示出一种液压成型装置， 该装置包括四个彼此间隔开的、 固定的、 具有凹面的不可动模具和四个分别设置在固定模具之间的可动柱塞模具。 该装置的缺点
9、例如在于： 基于固定模具， 待成型的工件必须沿轴向被推入该装置中。 基于在成型期间与工件接触的固定模具预先确定固定的构件半径。 此外， 也不能总是避免预成型。 固定模具和可动柱塞模具之间的分型面的协调也非常复杂。发明内容0008因此， 基于现有技术， 至少一些实施方式的任务在于提供一种用于内部高压成型工件的模具， 借助其可省却用于预成型的过程步骤和/或借助其也可制造具有侧凹的构件和/或借助其可省却分型线的复杂协调。 另一任务在于提供一种用于通过内部高压成型来成型工件的方法。0009所述任务通过根据独立权利要求的技术方案得以解决。 有利实施方式和扩展方案由从属权利要求、 下述说明和附图给出。00
10、10本文描述的用于内部高压成型工件的模具根据至少一种实施方式包括至少三个可动模具区段。 工件尤其可以是中空体、 如金属管状中空体。 在通过内部高压成型进行成型之后， 经成型的构件例如可用作机动车的结构构件。说明书1/4 页3CN 109496169 A30011可动模具区段限定用于容纳和成型工件的成型型腔。 模具可具有一个或多个打开状态以及闭合状态。 在闭合状态中， 模具优选至少部分地形成完全封闭的型腔。0012优选地， 在模具的闭合状态中成型型腔至少部分地完全由可动模具区段形成。 换句话说， 封闭的型腔至少部分地仅由所述至少三个可动模具区段形成。 所述至少三个可动模具区段可在模具的闭合状态中
11、至少部分地这样完全形成成型型腔， 使得在假想的横截面中由所述可动模具区段形成封闭环绕的型腔轮廓线。 此外， 所述可动模具区段在模具的闭合状态中不仅可部分地而且可在整个型腔上完全形成型腔， 从而在整个型腔上在任何可能的假想横截面中都由可动模具区段形成封闭环绕的型腔轮廓线。0013根据另一种实施方式， 在模具的闭合状态中每个可动模具区段与两个另外的可动模具区段直接接触。 可动模具区段可在模具的闭合状态中、 分别尤其是在直接邻接型腔表面的区域中与另外的可动模具区段接触， 从而在闭合状态中仅通过可动模具区段形成封闭型腔。0014根据另一种实施方式， 这样构造所述模具， 使得在成型工件时在模具的闭合状态
12、中设置在两个可动模具区段之间的分型线不与工件直接接触。 优选地， 在成型过程中设置在两个直接彼此相邻的模具区段之间的分型线不与工件接触。 因此， 这可涉及没有分型线和构件拐角半径的模具结构。 由于工件不与分型线接触， 因此可有利地改善待制造的构件的质量。0015根据另一种实施方式， 模具包括四个可动模具区段， 它们在模具的闭合状态中至少部分地完全形成成型型腔。 优选地， 这四个可动模具区段在模具的闭合状态中在整个型腔上完全形成型腔， 使得在假想的横截面中由四个可动模具区段形成封闭环绕的型腔轮廓线。0016通过本文描述的模具可有利地省却用于预成型工件的过程步骤。 此外， 借助本文描述的模具例如也
13、可制造具有侧凹的构件。0017此外， 提出一种用于通过内部高压成型来成型工件的方法。 在该方法中， 提供待成型的工件以及本文描述的模具。 该模具可具有前述实施方式的一个或多个特征。 到目前为止和在下面描述的特征既可适于用于内部高压成型的模具， 也可适于用于成型工件的方法。0018在该方法中， 在模具的打开状态中将待成型的工件置入模具中， 使得该工件设置在各模具区段之间。 此外， 工件在模具中通过流体的内部高压而成型， 在成型期间模具的所述至少三个可动模具区段与工件直接接触。 内部高压例如可通过水-油乳液引入构造为中空体的工件中。0019根据另一种实施方式， 所述可动模具区段在模具的闭合状态中在
14、假想的横截面中形成封闭环绕的型腔轮廓线。0020优选地， 所述可动模具区段在模具的闭合状态中形成型腔， 工件在成型期间至少部分地不完全与型腔表面接触。 换句话说， 工件优选不在达到100的整个圆周上与型腔表面或雕印(Gravur)接触。0021例如， 在模具的闭合状态中各两个直接彼此相邻的可动模具区段可在从一个模具区段到下一模具区段的过渡处分别定义一个分型线， 工件优选在分型线的区域中不与模具区段直接接触。 由于待制造的构件不与分型线接触， 因此可改善构件质量。说明书2/4 页4CN 109496169 A40022工件在不与雕印或型腔表面接触的区域中的构件半径例如可通过过程参数、 如压力或壁
15、厚有针对性地被控制。0023本文描述的方法的特征在于： 也可制造具有侧凹的构件。 此外， 可有利地省却工件的预成型。附图说明0024本文描述的用于内部高压成型工件的模具或本文描述的用于通过内部高压成型来成型工件的方法的其它优点和有利实施方式由下面结合图1至8描述的实施方式给出。 附图如下：0025图1至4示出根据现有技术的用于内部高压成型工件的模具的不同示意图； 和0026图5至8示出根据一种实施方式的本文描述的模具或本文描述的方法的不同示意图。具体实施方式0027在实施例和附图中， 相同或相同作用的部件可分别设有相同的附图标记。 所示元件及其彼此间的尺寸比例原则上不被看作是符合比例的。 相反
16、， 为了更好的显示和/或更好的理解， 一些元件可被夸大地加粗或大尺寸地示出。0028图1至4以不同视图示出根据现有技术的用于内部高压成型工件2的模具1或方法的示意图。 图1示出示意性透视图。 图2至图4示出剖面图， 其中， 图2示出处于打开状态的模具1， 图4示出处于闭合状态的模具1， 图3示出图2的放大局部G。0029模具1包括第一模具区段3和第二模具区段4， 这两个模具区段3、 4在模具1的闭合状态10中形成封闭的型腔7。 在图2至4中以两种不同的图示、 即成型之前的图示和成型之后的图示分别示出工件2。0030结合图1至图4所示的方法的缺点在于： 在模具区段3、 4之间形成的分型线在成型时
17、与工件2直接接触。 分型线的协调在模具1的设计或制造中可非常复杂。0031此外， 借助结合图1至4示出的模具1， 不能成型具有侧凹的构件。 另外， 根据构件可能需要一个或多个对于预成型工件2所必须的过程步骤。0032图5至图8示出根据一种实施例的用于内部高压成型工件2的模具1的不同示意图。在此， 图5示出模具1和待成型或已成型的工件2的透视图。 在图6至8中示出剖面图， 其中， 图6示出处于打开状态的模具1， 图8示出处于闭合状态的模具1， 并且图7示出图6的放大局部H。0033该模具1构造为内部高压成型模具并且包括四个可动模具区段3、 4、 5、 6， 它们给定限定用于容纳和成型工件2的型腔
18、7的形状。 在模具1的闭合状态10中， 这四个可动模具区段3、 4、 5、 6至少部分地完全形成成型型腔， 更确切而言使得在假想的横截面中由这四个可动模具区段3、 4、 5、 6形成封闭环绕的型腔轮廓线。0034此外， 各个可动模具区段3、 4、 5、 6在模具1的闭合状态10中分别与两个另外的可动模具区段3、 4、 5、 6直接接触。0035当通过流体内部高压、 例如通过将水-油乳液引入构造为中空体的工件中来成型工件2时， 工件2在模具1的闭合状态10中不连续地与型腔7的表面接触。 尤其是在两个模具说明书3/4 页5CN 109496169 A5区段3、 4、 5、 6之间形成的分型线8的区
19、域中， 工件2不与型腔7的表面局部区域9接触。0036由此可有利地省却分型线8的复杂协调。 另外可排除基于不良形成的分型线8在成型构件中产生错位(Versatz)的风险。0037在此结合图5至8示出的模具1或结合图5至8描述的方法也有利地适合用于成型具有侧凹的工件2。 此外， 通过模具1可避免现有技术中必需的对工件2的预成型。0038在所示实施方式中描述的特征也可根据其它实施方式彼此组合。 替代或附加地，在附图中所示的实施方式可具有根据一般性说明的实施方式的其它特征。0039附图标记列表00401 模具00412 工件00423 第一模具区段00434 第二模具区段00445 第三模具区段00456 第四模具区段00467 型腔00478 分型线00489 表面局部区域004910 闭合状态0050G、 H 放大局部说明书4/4 页6CN 109496169 A6图1图2说明书附图1/5 页7CN 109496169 A7图3图4说明书附图2/5 页8CN 109496169 A8图5说明书附图3/5 页9CN 109496169 A9图6图7说明书附图4/5 页10CN 109496169 A10图8说明书附图5/5 页11CN 109496169 A11
