EP3678795A1 - Method for producing a component and tool therefor - Google Patents

Method for producing a component and tool therefor

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Publication number
EP3678795A1
EP3678795A1 EP17761874.1A EP17761874A EP3678795A1 EP 3678795 A1 EP3678795 A1 EP 3678795A1 EP 17761874 A EP17761874 A EP 17761874A EP 3678795 A1 EP3678795 A1 EP 3678795A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
punch
component
die
region
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17761874.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael BRÜGGENBROCK
Thomas Flehmig
Martin Kibben
Jörg GORSCHLÜTER
Daniel Nierhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3678795A1 publication Critical patent/EP3678795A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/208Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/21Deep-drawing without fixing the border of the blank

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a component having a bottom region, optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange, wherein a semifinished product is provided from a plastically deformable material, wherein the semifinished product Has longitudinal extent and a transverse extent with a peripheral edge contour with parting surface, wherein the semifinished product is processed in one or more stages in one or more tools for the production of the component. Furthermore, the invention relates to a tool for producing a component.
  • the production of ultra-high-strength components by means of hot forming or press-hardening generally includes (also) the need for the cut, in particular the edge cut of the components. Through this trimming the necessary component tolerances of the component ends and the flanges are set process-reliable. There are a number of different technologies available for trimming the components.
  • hot or hot trimming can be integrated into the press hardening tool during or after the forming process.
  • An advantage of this process is the fact that the component is in the soft not yet cured state and thus only low cutting forces are required for trimming.
  • the cutting waste management is challenging here, since the hot forming presses generally do not contain any cutting waste shafts and the cut waste must therefore be transported out of the tool together with the component.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method and a tool in which the production of components with a repeatable and dimensionally stable edge contour is possible in particular in connection with a short process chain and low susceptibility to interference.
  • plastically deformable materials are used as semifinished products, in particular metallic materials, such as steel, aluminum, magnesium but also thermoplastics or composite materials, wherein the semi-finished product has a longitudinal extent and a transverse extent with a peripheral edge contour with a parting surface.
  • separating surface or separating surfaces is meant the trimmed edge or the trimmed edges of a semifinished product, which in turn define the peripheral edge contour of the semifinished product.
  • Blanks in particular sheet metal blanks, which essentially represent a two-dimensional basic shape (unwinding) of the later, three-dimensionally shaped component, are referred to as blanks.
  • the semifinished product is provided as a molding board or as a blank, in particular sheet metal blank.
  • the semifinished product is processed in one or more stages in one or more tools to form a component.
  • the separating surface is at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, and at least in sections in contact with the tool.
  • the processing of the semifinished product for the production of the component comprises an at least partial molding, an at least partial upsetting and / or an at least partial stretching, which is carried out in one or more tools in one or more stages.
  • a component with a repeatable and dimensionally stable edge contour is produced by the material in the end position of the tool in its Soll- geometry is transferred or calibrated, wherein at least partially in the edge region near the edge, in particular at least partially or in sections in the longitudinal extension of the component to be produced, a thickening, but as far as possible no wave formation is allowed. Due to the repeatable and dimensionally stable edge contour edge trimming on the finished component can be eliminated or reduced. Particularly preferably, contact takes place at least temporarily and at least in sections on two opposing separating surfaces of the component to be produced with the tool.
  • the preferably two opposite separating surfaces define in particular two edges of the bottom region, of the optional frame region or of the optional flange region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced.
  • the processing of the semi-finished products for the production of the components can be carried out in the cold, in particular at room temperature, as well as in the warm state, in particular at a temperature above room temperature, the semi-finished products.
  • semi-finished thermoplastics can be processed cold, but also at temperatures above room temperature, especially molded.
  • semi-finished products made of metallic materials, in particular aluminum and magnesium can be cold-worked. These are preferably heated to a temperature above 150 ° C., in particular above 200 ° C., before and / or during processing, preferably molding.
  • Steel semi-finished products can also be processed cold and hot, preferably shaped. In particular, steels can be heated up to 700 ° C, for example up to 650 ° C and then processed into components, in particular molded.
  • Semi-finished steel products are particularly preferably used, from which hardened components can be produced by means of processing.
  • a semifinished product made of a hardenable steel material having a carbon content of at least 0.15 wt.%, In particular of at least 0.22 wt.%, Preferably of at least 0.27 wt. provided.
  • the hardenable steel material may be a tempered steel, in particular of grade C22, C35, C45, C55, C60, 42CrMo4, a manganese-containing steel, in particular grade 16MnB5, 16MnCr5, 20MnB5, 22MnB5, 30MnB5, 36MnB5, 37MnB4, 37MnB5, 40MnB4, a case hardening steel , an air-hardening steel or a multilayer steel composite material, for example with two, preferably with three steel layers, of which at least one of the layers is curable, be. Also the use of Tailored Rolled Blanks or Tailored Welded blanks is possible.
  • composition of the hardenable steel material are corresponding parameters, such as the A cl temperature, A C3 removably temperature, Ms-Start and other parameters for the heat treatment, respectively, heating / cooling of so-called TTT-diagrams.
  • the curable steel material can also be provided with a corrosion protection coating or scale protection coating, preferably based on zinc and / or aluminum.
  • the outer layers may preferably consist of a scale-resistant and / or corrosion-resistant steel.
  • the scale protection offers advantages in processing
  • the corrosion protection offers advantages in the application or use of the finished component.
  • stainless steels are used as outer layers.
  • a semi-finished product is provided which on the one hand in the form of a mold plate of an at least region-wise heat treatment, preferably completely a heat treatment is subjected to, with the mold board to a temperature in particular above the A cl temperature, preferably above the A c3 - Heated, is at least partially cured by cooling (direct hot forming) or on the other the semifinished product is first cold-formed into a preform, the preform of at least areawise heat treatment, preferably completely subjected to a heat treatment, wherein the preform on a Temperature is particularly heated above the A cl temperature, preferably above the A c3 temperature and then at least partially cured by cooling (indirect hot working).
  • the A cl -Temperature corresponds to the temperature depending on the composition of the hardenable steel material, wherein the structure is transformed into austenite, respectively, the A c3 -temperature the temperature at which the transformation is completed in austenite.
  • a hardened structure can be set at least partially or completely in the component.
  • the hardness structure is defined by a substantially martensitic and / or bainitic structure, martensite and / or bainite having at least 70 area%, in particular at least 80 area%, preferably at least 90 area%, particularly preferably at least 95 area% im Microstructure is present.
  • the at least partially heating to at least a Crystalaustenitmaschinestemperatur (above the A cl - Temperature) by means of suitable means, for example by means of inductors, ovens, laser, contact heating or burners.
  • the semifinished product made of a hardenable steel material can be supplied as a shaping plate for direct hot forming or indirect hot forming as a sheet metal blank. Depending on the complexity of the component or sheet metal component to be produced, an additional trimming after production of the preform can also be taken into account in indirect hot forming.
  • a cross-section is to be understood as meaning a section or the extent essentially transversely to the longitudinal extension of the sheet metal component to be produced or produced.
  • a hardened component with a repeatable and dimensionally stable edge contour is produced by the material in the end position of the tool is transferred to its desired geometry or calibrated, at least partially in the edge region near the edge, in particular at least partially or in sections in the longitudinal extent of the component to be produced but thickening so far possible no wave formation is allowed.
  • the thickening of the edge region takes place substantially in the still warm and uncured state, so that a plastic deformation or massive deformation without high press forces is possible, so that a hardened component with a repeatable and dimensionally stable edge contour, which corresponds to narrow tolerances of the desired geometry produced can be. Due to the repeatable and dimensionally stable edge contour edge trimmings on the finished component can be omitted or at least largely reduced.
  • the semi-finished product is cold-formed in particular as a sheet metal blank into a preform having a bottom region, a transition region bottom frame, a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange region, wherein the geometry of the preform or individual preform regions at least partially from the Geometry of the component or individual component areas deviates.
  • the preform has a bottom region, a transition region bottom frame and a frame region, wherein the preform is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature, the heated Preform in an open tool for curing, which is preferably actively cooled and at least one die and a Stamp is inserted and is inserted by closing the tool by the contact with the tool, the sheet metal component is at least partially cured, wherein the punch and / or the die at least partially on the parting surface of the Zargen Suites, in particular along the longitudinal extent of the generated or generated Applies component pressurizing.
  • the preform has a bottom region, a transition region bottom frame, a frame region, a transition region frame flange and a flange, wherein the preform in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely A c3 temperature is heated, the heated preform in an open tool for curing, which is preferably actively cooled and at least one die and a punch comprises, is inserted and hardened by closing the tool by the contact with the tool, the sheet metal component produced at least partially is, wherein the die and / or the stamp acts at least partially pressurizing on the parting surface of the flange, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component to be generated or produced.
  • a stamp consisting of a plurality of partial punches, wherein when closing the tool for curing in a first step contact between a first part of the stamp and the bottom portion, the transition region bottom frame and the frame portion and in a second step, a contact between a second part stamp and the flange area are produced.
  • the setpoint geometry of the edge contour of the sheet metal component to be produced is set.
  • a particularly previously determined molding board is used, which is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature, after heating the forming plate in an open tool for curing , which is preferably actively cooled and comprises at least one die and a punch is inserted, one or more stages formed by moving the tool and by (increasing) closing the tool by the contact with the tool, the manufactured component is at least partially cured, wherein the punch and / or the die at least in sections on the parting surface of the Zargen Schemes, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced or the die and / or the stamp at least partially on the separation surface of the flange, in particular along the longitudinal extent of the Ble to be produced chiebile part acts pressurizing, so that sets a dimensionally stable edge contour that does not need to be recut or only when needed.
  • the tool for curing a in particular relative to the Matrizenauflage II substantially vertically displaceable die area and / or a leading punch respectively stamp area, which after inserting the heated mold board in the mold, the mold board together with the punch respectively stamp area at least in the The floor area to be formed is clamped until the tool is closed.
  • the die area acts as an inner hold-down.
  • the tool for curing an outer hold-down which is preferably lowered to a distanced position after inserting the heated forming plate in the tool before or after the collapse of the substantially height-displaceable die area and the punch or punch area for guiding the forming plate ,
  • a distanced, if necessary heated or tempered hold-down in particular lead to the mold board edge and thereby support the hot forming process, wherein the distance is chosen so that the outer holddown experiences little contact with areas of the hot forming board whereby premature cooling of the molding board edge by contact with the (colder) outer hold-down can be substantially suppressed.
  • the tool for hardening is closed before the last regions of the tool material located in the tool below the Ms start temperature, so that can be ensured for substantially all areas of the component that the desired shape or calibration at the steel workpiece before the phase transformation finished in martensite.
  • the object is achieved by a tool having the features of patent claim 10.
  • the tool in particular for hardening, is in particular part or component of a process line for producing a component with a bottom region, optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange region of a semifinished product and in particular for implementation the method of the invention is suitable.
  • the tool in particular for curing comprises a die and a punch, means for moving the punch and / or the die, optional means for cooling the tool.
  • the separating surface is at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, and at least in sections in contact with the tool.
  • the die and / or the stamp are arranged such that they act on the parting surface of the bottom region or the frame region or the flange region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced, pressurizing at least in sections.
  • the tool for curing a semi-finished product which consists of a hardenable steel material suitable.
  • the tool is also suitable for the processing of semi-finished products made of aluminum, magnesium or thermoplastic material, especially if necessary also designed to be tempered accordingly.
  • the stamp have a shoulder region for pressurizing action at least in sections on the separating surface of the frame region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced and / or the die shoulder region for pressurizing action at least partially on the parting surface of the bottom portion or the flange portion, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced.
  • the action leads to an at least areawise thickening, in particular along the longitudinal extent of the component, in particular in the edge region near the edge of the bottom region or flange or frame region or in the flange and / or frame region and / or transition region frame flange.
  • the punch and / or the die are particularly preferably designed in such a way that more space is available for plastic flow, in particular in the sections in which the edge regions close to the edge can thicken, thereby ensure that, in particular during hardening in the closed state of the tool, all areas of the component to be hardened make contact with the tool.
  • the tool has at least one, if necessary heatable outer hold-down, in particular for supporting guidance of the molding board edge during hot forming.
  • the tool has a substantially height-displaceable die area, in particular for clamping and position-true fixation of the molding board together with the punch respectively stamp area during hot forming respectively until the completion of curing.
  • the punch consists of a plurality of partial punches, which are arranged in particular in the working direction to each other and preferably individually controlled or moved to produce a particular hardened component with a flange in particular in several steps.
  • the stamp is coupled to a punch holder, wherein the punch to the punch holder in the working direction and arranged to be moved away.
  • the punch is arranged mechanically, for example via a spring element, or hydraulically spaced by suitable means for punch holder. This is particularly advantageous in order to be able to better compensate, for example, fluctuating frame lengths or frame heights.
  • FIGS. 29 to 33 further steps for producing a particular hardened, flangeless sheet metal component by means of direct hot forming.
  • the following illustrations show methods and tools for the production of a component, in particular a hardened component or sheet metal component, wherein the sheet metal component to be produced in its simplest embodiment and the illustration half has a symmetrical cross section along its longitudinal extent. Due to the resulting symmetry (mirroring on the symmetry axis S) only partial sections of the right side are shown. Of course, any cross-sectional shapes are conceivable, in particular in combination with along the longitudinal extension of the sheet metal component to be produced varying cross sections and curvatures in all directions.
  • Figures 3 to 5 show a process flow according to an embodiment of the invention.
  • a hardened sheet metal component (1) is produced which has a bottom region (1.1), a transition region bottom frame, a frame region (1.2), a transition region frame flange and a flange region (1.3).
  • a hardenable steel material is usually unwound from a coil (not shown), cut to length and provided as a board to the further process (step A, FIG. 1).
  • a preform ( ⁇ ) is produced by cold forming, which already has a bottom portion (IM), a transition region bottom frame, a frame area ( ⁇ .2), a transition region frame flange and a predefined flange area (.3) has (step B, Fig. 1).
  • the board as a predefined blank and / or the preform (10) may have an addition with a length (L 1 ) developed at least in regions in cross section, which is for example between 0.5 to 4 mm longer compared to the unwound length (L) of FIG finished, preferably hardened sheet metal component (1).
  • the addition can be made available only during the production process by means of ironed areas and / or as material surplus or material addition on the semifinished product.
  • at least the geometry of the preform (), in particular of the flange region ( ⁇ .3) and / or the frame region ( ⁇ .2) at least partially deviates from the geometry of the sheet metal component (1), in particular the flange region (1.3) and / or the frame region (1.2) from.
  • the preform (12) is heated in an oven, preferably in a continuous furnace, to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature (step C, FIG. 1).
  • the heated preform (12) is cooled in an open hardening tool (2), which is actively cooled by suitable means, such as cooling channels (2.X) charged with a cooling liquid, located near the contour surface in the tool (2) and at least one die (2.1) and a punch (2.2), inserted (Fig. 3).
  • suitable means such as cooling channels (2.X) charged with a cooling liquid, located near the contour surface in the tool (2) and at least one die (2.1) and a punch (2.2), inserted (Fig. 3).
  • the punch (2.2) consists of several partial punches (2.21, 2.22), which are arranged in the working direction to each other and individually controlled or moved, symbolized by the arrows.
  • the preform ( ⁇ ) is hardened at least in places by the contact with the tool (2).
  • the closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step, a first partial punch (2.21) is retracted into the die (2.1) and thereby a contact between the first partial punch (2.21) and the bottom portion (IM) Transition region bottom frame and the frame portion ( ⁇ .2) is made (Fig. 4). Before or after reaching the bottom dead center of the first partial punch (2.21), in a second step, a second partial punch (2.22) in the die (2.1) retracted to a contact between the second Make partial punch (2.22) and the flange area (.3).
  • the flange area (3) is pressed in the direction of the die (2.1).
  • the separation surface (.4) of the flange ( ⁇ .3) comes into contact with a shoulder region (2.13) of the die (2.1), which by further retraction of the second part punch (2.22) in the die (2.1) at least partially pressurizing the Separating surface ( ⁇ .4) of the flange (.3), in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component to be produced (1) acts, thereby the pressure is further increased and at least partially thickening, in particular along the longitudinal extent of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region near the edge of the flange region (1.3) or in the flange region (1.3) and / or the frame region (1.2) (FIG. 5).
  • the sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
  • the heated preform ( ⁇ ) with a bottom region (.1), a transition region bottom frame and a frame region ( ⁇ .2) is in an open tool (2), which actively via suitable means, for example, with a cooling liquid acted upon cooling channels (2 .X), which are arranged or integrated near the contour surface in the tool (2), cooled and a die (2.1) and a punch (2.2), inserted (Fig. 6).
  • the closing of the tool (2) takes place in one step by retracting the punch (2.2) into the die (2.1) (FIG. 7).
  • the sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed. For receiving the thickening material, a corresponding free space in the die and / or stamp may be provided.
  • a hardenable steel material is unwound from a coil (not shown), cut to length, and provided as a board to the further process, the board particularly preferably corresponding to a forming board (step A, FIG. 2).
  • the molding board (10) may have a material addition with a length (L 1 ) developed at least in regions in cross-section, which is for example between 0.5 and 4 mm longer compared to the unwound length (L) of the hardened sheet metal component (1).
  • the molding board (10) is heated in an oven, preferably in a continuous furnace, to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature (step C, FIG. 2).
  • the heated forming plate ( ⁇ ) is placed in an open tool (2) for hardening, which is actively arranged or integrated by suitable means, for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2).
  • suitable means for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2).
  • the die (2.1) comprises a die area (2.11) displaceable relative to the die support surface, symbolized by the arrow.
  • the forming plate (10) is first shaped and then cured at least in regions by contact with the tool (2).
  • the closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step the down-holding device (2.3), which is heated as required, is lowered and held onto a spacer element (2.4) during the hot forming in order to support the guiding of the molding board edge.
  • the spacer element (2.4) causes only selective contacts to the hot forming plate ( ⁇ ) arise and can also serve as a guide for inserting the warm forming plate ( ⁇ ).
  • the die area (2.11) and the punch (2.2) or punch area are shifted relative to one another until they receive the forming board (12) between them in a clamping manner (FIG. 10).
  • the clamped area corresponds to the trainee floor area (1.1) of the sheet metal component (1) to be produced.
  • the Stamp (2.2) respectively stamp area and the die area (2.11) drive together with the clamped molding board () in the die (2.1) and a transition area floor frame, a frame area, a transition region frame flange and a flange area form with further retraction off (Figure 11). If the bottom region, the transition region of the bottom frame and essentially the frame region is formed, an excess remains in the flange region and / or in the transition region frame flange by the addition of material at least in regions, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced. Before the bottom dead center is reached, the flange area is pressed in the direction of the die (2.1).
  • the separating surface (.4) of the flange region comes into contact with a shoulder region (2.13) of the die (2.1), which by further retraction of the punch (2.2) in the die (2.1) at least partially pressurizing the release surface ( ⁇ .4) of the flange region, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced, thereby further increasing the pressure and resulting in an at least partially thickening, in particular along the longitudinal extension of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region of the flange region or in the flange region and / or frame portion and / or transition region frame flange leads (Fig. 12).
  • the sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the hardening tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
  • the heated forming plate ( ⁇ ) is placed in an open tool (2) for hardening, which is actively arranged or integrated by suitable means, for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2).
  • suitable means for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2).
  • the die (2.1) comprises a displaceable die area (2.11), symbolized by the arrow, and the die (2.2) is coupled to a die holder (2.24), wherein the die (2.2) to punch holder (2.24) in the working direction and moved away is arranged.
  • a between spring (2.2) and punch holder (2.24) arranged spring element (2.25) keeps the punch (2.2) to the punch holder (2.24) at a distance.
  • the mold plate () is first formed and then hardened by the contact with the tool (2) at least partially.
  • the closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step the down-holding device (2.3), which is heated as required, is lowered and held onto a spacer element (2.4) during the hot forming in order to support the guiding of the molding board edge.
  • the spacer element (2.4) causes only a few contact points to the hot forming plate () arise.
  • the die area (2.11) and the punch (2.2) or punch area are shifted relative to one another until they receive the forming board () in a clamping manner.
  • the clamped area corresponds to the trainee floor area (1.1) of the sheet metal component (1) to be produced.
  • the shoulder region (2.23) thereby acts, at least in sections, on the separating surface (.4) of the frame region, in particular along the longitudinal extension of the sheet metal component (1) to be produced, and the further approximation between punch (2.2) and punch holder (2.24) leads to at least one In some areas thickness, in particular along the longitudinal extent of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region near the edge of the frame region (1.2) or in the frame region (1.2) (FIG.
  • the sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
  • FIGS. 17 and 18 show a further embodiment of a tool (2) or a further method which can be used for cold forming as well as for hot forming, which in contrast to the tool (2) and the described in or to Figures 9 to 12 a Divided die (2.1) consists of two die parts, an outer die part (2.121) and an inner die part (2.122), which can be separated from each other in the shoulder region (2.13) in vertical alignment and individually controlled and moved if necessary. Before a shaping plate is inserted into the tool (2), the outer die part (1.121) is moved horizontally into a parked position, so that a certain distance is established between the outer and inner die part (1.121, 1.122).
  • the outer mold part (1.121) previously moved away from the inner mold part (1.122) allows the mold to close to the edge Edge region of the flange portion can be freely transferred to a position, so that shortly before the bottom dead center of the outer die part (2.121), for example driven via wedge slide, against the parting surface (1.4 ') of the flange, in particular along the longitudinal extent of the component to be generated (1 ) (Fig. 17).
  • the excess or excess material of the semifinished product is pressed into the flange region (FIG.
  • a corresponding free space in the die and / or stamp may be provided. Thereafter, the tool (2) is opened and the component (1) can be removed.
  • FIGS. 19 to 23 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particular hardened, flange-mounted sheet-metal component (1).
  • FIGS. 24 to 28 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particularly hardened, flange-mounted sheet-metal component (1) with a frame region (1.2) running obliquely in contrast to the other exemplary embodiments.
  • FIGS. 29 to 33 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particular hardened, flangeless sheet-metal component (1) with a frame region (1.2) running obliquely in contrast to the other exemplary embodiments.
  • a frame region (1.2) running obliquely in contrast to the other exemplary embodiments.
  • no cooling channels are shown. These are usually required to ensure sufficient heat dissipation for curing of the sheet metal component to be produced.
  • the component can be substantially planar and have only one bottom region, in particular be thickened in the edge region near the edge. Further versions of components with floor area, transition area floor-frame, frame area, optional transition area frame-floor and optional flange area have been described.
  • steel which can be processed both cold and hot
  • other metals such as aluminum, magnesium or other materials such as thermoplastic materials, which are particularly processable in the cold or warm state, can be used.
  • the preferably hardened sheet metal component produced by the method according to the invention is used as a body or chassis component in passenger cars, commercial vehicles, commercial vehicles, trucks, special vehicles, buses, buses, agricultural machines, construction machines, whether with an internal combustion engine and / or electric drive, trailers or trailers , Also in vehicle attachment parts, such as in built battery boxes for electric or hybrid vehicles, produced according to the invention hardened sheet metal components can be used. Even in non-vehicle specific applications components produced according to the invention can be used.

Abstract

The invention relates to a method for producing a component (1) having a floor region (1.1), optionally a floor-frame transition region, optionally a frame region (1.2), optionally a frame-flange transition region and optionally a flange region (1.3), wherein a semi-finished product (1') made of a plastically deformably material is provided, wherein the semi-finished product (1') has a longitudinal extension and a transverse extension having a circumferential edge contour having a division surface (1.4), wherein the semi-finished product (1') is processed in one or more stages in one or a plurality of tools (2) for producing the component (1). The invention further relates to a tool (2) for producing a component (1).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und Werkzeug dafür Technisches Gebiet  Method of manufacturing a component and tool for technical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Bodenbereich, optional einem Übergangsbereich Boden-Zarge, optional einem Zargenbereich, optional einem Übergangsbereich Zarge-Flansch und optional einem Flanschbereich, wobei ein Halbzeug aus einem plastisch verformbaren Werkstoff bereitgestellt wird, wobei das Halbzeug eine Längserstreckung und eine Quererstreckung mit einer umlaufenden Randkontur mit Trennfläche aufweist, wobei das Halbzeug ein- oder mehrstufig in einem oder mehreren Werkzeugen zur Herstellung des Bauteils verarbeitet wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug zur Herstellung eines Bauteils.  The invention relates to a method for producing a component having a bottom region, optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange, wherein a semifinished product is provided from a plastically deformable material, wherein the semifinished product Has longitudinal extent and a transverse extent with a peripheral edge contour with parting surface, wherein the semifinished product is processed in one or more stages in one or more tools for the production of the component. Furthermore, the invention relates to a tool for producing a component.
Technischer Hintergrund Technical background
Kaltgeformte, beispielsweise tiefgezogene Bauteile aus einem beispielsweise ebenen Blech oder Platine benötigen in aller Regel einen finalen Randbeschnitt, bei dem überschüssige Bereiche des umgeformten Bauteils abgeschnitten werden. Bei flanschbehafteten Bauteilen erfolgt dies durch ein oder mehrere Beschnittwerkzeuge, die teilweise oder im Ganzen den Flansch von oben oder schräg in gewünschter Weise beschneiden. Bei flanschlosen Bauteilen ist der Beschnitt der Zarge wesentlich aufwändiger, weil sie meistens über Keilschieber geleitet von der Seite her geschnitten werden muss. Der Beschnitt stellt meistens eine oder mehrere separate Operationen dar, die eine eigene Werkzeugtechnik und ein eigenes Transfersystem benötigen. Außerdem ist dadurch die Materialausnutzung häufig ungünstig, sodass weitere Kosten entstehen. Damit entstehen vor allem für Bauteile mit mittleren bis geringeren Stückzahlen sehr kostenintensive und störungsanfällige Fertigungsprozesse, welche auch die Fertigungskosten der Bauteile ansteigen lassen. Cold-formed, for example, deep-drawn components from a flat sheet or plate, for example, generally require a final edge trimming, are cut off in the excess areas of the formed component. For flange-mounted components, this is done by one or more trimming tools that partially or wholly trim the flange from above or obliquely in the desired manner. For flangeless components, the trimming of the frame is much more complex, because it usually has to be cut by means of a wedge slide from the side. The trimming usually represents one or more separate operations, which require their own tool technology and their own transfer system. In addition, the material utilization is often unfavorable, so that further costs. This results in very costly and fault-prone manufacturing processes, especially for components with medium to low quantities, which also increase the manufacturing costs of the components.
Die Fertigung von höchstfesten Bauteilen mittels der Warmumformung respektive des Presshärtens beinhaltet in der Regel (ebenfalls) die Notwendigkeit des Beschnitts, insbesondere des Randbeschnitts der Bauteile. Durch diesen Beschnitt werden die notwendigen Bauteiltoleranzen der Bauteilenden und der Flansche prozesssicher eingestellt. Für den Beschnitt der Bauteile steht eine Reihe von unterschiedlichen Technologien zur Verfügung. The production of ultra-high-strength components by means of hot forming or press-hardening generally includes (also) the need for the cut, in particular the edge cut of the components. Through this trimming the necessary component tolerances of the component ends and the flanges are set process-reliable. There are a number of different technologies available for trimming the components.
Zum einen kann ein separater mechanischer Beschnitt am harten Bauteil, welches Härten > 450 HV aufweisen kann, wobei HV der Vickershärte entspricht und nach DIN EN ISO 6507- 1 :2005 bis -4:2005 ermittelt wird, durchgeführt werden, bei dem hohe Schnittkräfte und damit verbunden teure, großbauende, steife Werkzeuge erforderlich sind. Die Neigung zu hohem Verschleiß und die Gefahr von lokalen Werkzeugbrüchen bei mechanischen Beschnittwerkzeugen bedingen hohe Instandhaltungskosten. On the one hand, a separate mechanical trimming on the hard component, which can have hardnesses> 450 HV, where HV corresponds to the Vickers hardness and according to DIN EN ISO 6507- 1: 2005 to -4: 2005, which requires high cutting forces and associated expensive, bulky, rigid tools. The tendency to high wear and the risk of local tool breakage in mechanical trimming tools cause high maintenance costs.
Zum anderen können Heiß- bzw. Warmbeschnitt integriert im Presshärtewerkzeug während oder nach der Umformung durchgeführt werden. Vorteilhaft bei diesem Prozess wirkt sich aus, dass das Bauteil im weichen noch nicht gehärteten Zustand vorliegt und dadurch nur geringe Schnittkräfte zum Beschnitt erforderlich sind. Herausfordernd ist hierbei das Schnittabfallmanagement, da die Warmumformpressen im Allgemeinen keine Schnittabfall-schächte beinhalten und der Schnittabfall somit mit dem Bauteil aus dem Werkzeug transportiert werden muss. On the other hand, hot or hot trimming can be integrated into the press hardening tool during or after the forming process. An advantage of this process is the fact that the component is in the soft not yet cured state and thus only low cutting forces are required for trimming. The cutting waste management is challenging here, since the hot forming presses generally do not contain any cutting waste shafts and the cut waste must therefore be transported out of the tool together with the component.
Des Weiteren kann ein separates Laserschneiden am gehärteten Bauteil durchgeführt werden, welches technisch sehr attraktiv ist, da nahezu jegliche Konturen unabhängig von der Härte des Bauteils geschnitten werden können. Die Fertigungskosten sind im Vergleich zum mechanischen Beschnitt in der Großserie allerdings recht hoch und direkt abhängig von der notwendigen Schnittlänge respektive der Bearbeitungszeit in einer Laserbeschnittzelle. Furthermore, a separate laser cutting can be performed on the cured component, which is technically very attractive, since almost any contours can be cut regardless of the hardness of the component. However, compared to mechanical trimming in mass production, the production costs are quite high and directly dependent on the necessary cutting length or the processing time in a laser cutting cell.
Da ähnlich wie bei der Kaltumformung, beispielsweise beim Tiefziehen auch bei der Warmumformung respektive beim Presshärten viele Prozess- und Werkstoffparameter schwanken können, wie beispielsweise die Platinen- und die Werkzeugtemperatur aber auch die Reibungskräfte, die Blechdicke und die Werkstoffzusammensetzung, sind gehärtete Bauteile mit einer wiederholgenauen und maßhaltigen Randkontur nur bedingt zu erreichen. As similar to the cold forming, for example, during deep drawing and during hot forming respectively press hardening many process and material parameters can vary, such as the board and the tool temperature but also the frictional forces, the sheet thickness and the material composition, are hardened components with a repeatable accuracy and dimensionally stable edge contour only to achieve limited.
Aufgrund der Nachteile der obigen Verfahren bestehen Bestrebungen, den Beschnitt bei Bauteilen zu minimieren bzw. die Beschnittlängen zu reduzieren. Aufgrund der vorhandenen Prozessparameter ist die Fertigung von Bauteilen in der Großserie mit vorgegebenen Kontur- Toleranzanforderungen nicht oder nur aufwendig und damit kostenintensiv möglich. Vor diesem Hintergrund besteht hinsichtlich der Herstellung von Bauteilen noch Verbesserungspotential. Due to the disadvantages of the above methods there are efforts to minimize the trimming of components or to reduce the cutting lengths. Due to the existing process parameters, the production of components in large series with predetermined contour tolerance requirements is not or only consuming and thus costly possible. Against this background, there is still room for improvement with regard to the production of components.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und ein Werkzeug anzugeben, bei dem die Herstellung von Bauteilen mit einer wiederholgenauen und maßhaltigen Rand- kontur insbesondere in Verbindung mit einer kurzen Prozesskette und geringer Störanfälligkeit möglich ist. The invention is therefore based on the object to provide a method and a tool in which the production of components with a repeatable and dimensionally stable edge contour is possible in particular in connection with a short process chain and low susceptibility to interference.
Gemäß einer ersten Lehre wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. According to a first teaching, this object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
Für die Herstellung von Bauteilen werden plastisch verformbare Werkstoffe als Halbzeug verwendet, insbesondere metallische Werkstoffe, wie zum Beispiel Stahl, Aluminium, Magnesium aber auch thermoplastische Kunststoffe oder Werkstoffverbunde, wobei das Halbzeug eine Längserstreckung und eine Quererstreckung mit einer umlaufenden Randkontur mit Trennfläche aufweist. For the production of components, plastically deformable materials are used as semifinished products, in particular metallic materials, such as steel, aluminum, magnesium but also thermoplastics or composite materials, wherein the semi-finished product has a longitudinal extent and a transverse extent with a peripheral edge contour with a parting surface.
Unter Trennfläche bzw. Trennflächen sind die beschnittene Kante bzw. die beschnittenen Kanten eines Halbzeugs gemeint, die wiederrum die umlaufende Randkontur des Halbzeugs definieren. By separating surface or separating surfaces is meant the trimmed edge or the trimmed edges of a semifinished product, which in turn define the peripheral edge contour of the semifinished product.
Als Formplatine werden Zuschnitte, insbesondere Blechzuschnitte bezeichnet, die im Wesentlichen eine zweidimensionale Grundform (Abwicklung) des späteren, dreidimensional ausgeformten Bauteils darstellen. Das Halbzeug wird als Formplatine oder als Zuschnitt, insbesondere Blechzuschnitt bereitgestellt. Blanks, in particular sheet metal blanks, which essentially represent a two-dimensional basic shape (unwinding) of the later, three-dimensionally shaped component, are referred to as blanks. The semifinished product is provided as a molding board or as a blank, in particular sheet metal blank.
Das Halbzeug wird ein- oder mehrstufig in einem oder mehreren Werkzeugen zu einem Bauteil verarbeitet. Erfindungsgemäß steht die Trennfläche zumindest zeitweilig, insbesondere während oder nach der Bearbeitung des Halbzeugs zur Herstellung des Bauteils, und zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Werkzeug. The semifinished product is processed in one or more stages in one or more tools to form a component. According to the invention, the separating surface is at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, and at least in sections in contact with the tool.
Das Verarbeiten des Halbzeugs zur Herstellung des Bauteils umfasst ein zumindest bereichsweises Formen, ein zumindest bereichsweises Stauchen und/oder ein zumindest bereichsweises Dehnen, welches ein- oder mehrstufig in einem oder mehreren Werkzeugen durchgeführt wird. The processing of the semifinished product for the production of the component comprises an at least partial molding, an at least partial upsetting and / or an at least partial stretching, which is carried out in one or more tools in one or more stages.
Durch den zumindest zeitweiligen und zumindest abschnittsweisen Kontakt der Trennfläche mit dem Werkzeug, insbesondere während oder nach dem Verarbeiten des Halbzeugs zur Herstellung des Bauteils, wird ein Bauteil mit einer wiederholgenauen und maßhaltigen Randkontur hergestellt, indem der Werkstoff in der Endstellung des Werkzeugs in seine Soll- geometrie überführt respektive kalibriert wird, wobei zumindest bereichsweise im kantennahen Randbereich insbesondere zumindest bereichsweise respektive abschnittsweise in Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils ein Aufdicken, aber so weit möglich keine Wellenbildung zugelassen wird. Durch die wiederholgenaue und maßhaltige Randkontur können Randbeschnitte am fertigen Bauteil entfallen oder reduziert werden. Besonders bevorzugt erfolgt zumindest zeitweilig und zumindest abschnittsweise ein Kontakt an zwei gegenüberliegenden Trennflächen des zu erzeugenden Bauteils mit dem Werkzeug. By the at least temporary and at least in sections contact of the parting surface with the tool, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, a component with a repeatable and dimensionally stable edge contour is produced by the material in the end position of the tool in its Soll- geometry is transferred or calibrated, wherein at least partially in the edge region near the edge, in particular at least partially or in sections in the longitudinal extension of the component to be produced, a thickening, but as far as possible no wave formation is allowed. Due to the repeatable and dimensionally stable edge contour edge trimming on the finished component can be eliminated or reduced. Particularly preferably, contact takes place at least temporarily and at least in sections on two opposing separating surfaces of the component to be produced with the tool.
Die vorzugsweise zwei gegenüberliegenden Trennflächen definieren insbesondere zwei Kanten des Bodenbereichs, des optionalen Zargenbereichs oder des optionalen Flanschbereichs insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils. The preferably two opposite separating surfaces define in particular two edges of the bottom region, of the optional frame region or of the optional flange region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced.
Das Verarbeiten der Halbzeuge zur Herstellung der Bauteile kann im kalten, insbesondere bei Raumtemperatur, wie auch im warmen Zustand, insbesondere bei einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur, der Halbzeuge erfolgen. Beispielsweise können Halbzeuge aus thermoplastischen Kunststoffen kalt aber auch bei Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur verarbeitet, insbesondere geformt werden. Beispielsweise können Halbzeuge aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium und Magnesium kalt verarbeitet werden. Bevorzugt werden diese vor und/oder während des Verarbeitens, vorzugsweise Formens auf eine Temperatur oberhalb von 150°C, insbesondere oberhalb von 200°C erwärmt. Auch Halbzeuge aus Stahl lassen sich kalt und warm verarbeiten, vorzugsweise formen. Insbesondere können Stähle auf bis zu 700°C, beispielsweise bis zu 650°C erwärmt und anschließend zu Bauteilen verarbeitet, insbesondere geformt werden. Besonders bevorzugt werden Halbzeuge aus Stahl eingesetzt, aus welchen mittels Verarbeiten gehärtete Bauteile hergestellt werden können. The processing of the semi-finished products for the production of the components can be carried out in the cold, in particular at room temperature, as well as in the warm state, in particular at a temperature above room temperature, the semi-finished products. For example, semi-finished thermoplastics can be processed cold, but also at temperatures above room temperature, especially molded. For example, semi-finished products made of metallic materials, in particular aluminum and magnesium, can be cold-worked. These are preferably heated to a temperature above 150 ° C., in particular above 200 ° C., before and / or during processing, preferably molding. Steel semi-finished products can also be processed cold and hot, preferably shaped. In particular, steels can be heated up to 700 ° C, for example up to 650 ° C and then processed into components, in particular molded. Semi-finished steel products are particularly preferably used, from which hardened components can be produced by means of processing.
Gemäß einer Ausgestaltung wird für die Herstellung eines gehärteten Bauteils ein Halbzeug aus einem härtbaren Stahlwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 0, 15 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,22 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 0,27 Gew.-% bereitgestellt. Der härtbare Stahlwerkstoff kann ein Vergütungsstahl, insbesondere der Güte C22, C35, C45, C55, C60, 42CrMo4, ein manganhaltiger Stahl, insbesondere der Güte 16MnB5, 16MnCr5, 20 MnB5, 22MnB5, 30MnB5, 36MnB5, 37MnB4, 37MnB5, 40MnB4, ein Einsatzstahl, ein lufthärtender Stahl oder ein mehrschichtiger Stahl-Werkstoffverbund, beispielsweise mit zwei, vorzugsweise mit drei Stahllagen, von denen mindestens eine der Lagen härtbar ist, sein. Auch der Einsatz von Tailored Rolled Blanks oder Tailored Welded Blanks ist möglich. Je nach Zusammensetzung des härtbaren Stahlwerkstoffes sind entsprechende Kenngrößen, wie zum Beispiel die Acl-Temperatur, Ac3-Temperatur, Ms-Start und weitere Kenngrößen für die Wärmebehandlung respektive Erwärmung/Abkühlung aus sogenannten ZTU-Diagrammen entnehmbar. According to one embodiment, for the production of a hardened component, a semifinished product made of a hardenable steel material having a carbon content of at least 0.15 wt.%, In particular of at least 0.22 wt.%, Preferably of at least 0.27 wt. provided. The hardenable steel material may be a tempered steel, in particular of grade C22, C35, C45, C55, C60, 42CrMo4, a manganese-containing steel, in particular grade 16MnB5, 16MnCr5, 20MnB5, 22MnB5, 30MnB5, 36MnB5, 37MnB4, 37MnB5, 40MnB4, a case hardening steel , an air-hardening steel or a multilayer steel composite material, for example with two, preferably with three steel layers, of which at least one of the layers is curable, be. Also the use of Tailored Rolled Blanks or Tailored Welded blanks is possible. Depending on the composition of the hardenable steel material are corresponding parameters, such as the A cl temperature, A C3 removably temperature, Ms-Start and other parameters for the heat treatment, respectively, heating / cooling of so-called TTT-diagrams.
Der härtbare Stahlwerkstoff kann auch mit einem Korrosionsschutzüberzug bzw. Zunderschutzüberzug versehen sein, vorzugsweise auf Zink- und/oder Aluminiumbasis. The curable steel material can also be provided with a corrosion protection coating or scale protection coating, preferably based on zinc and / or aluminum.
Bei mehrschichtigen Stahl-Werkstoffverbunden können vorzugsweise die äußeren Lagen aus einem zunder- und/oder korrosionsbeständigen Stahl bestehen. Der Zunderschutz bietet Vorteile bei der Verarbeitung, der Korrosionsschutz bietet Vorteile in der Anwendung bzw. im Einsatz des gefertigten Bauteils. Vorzugsweise werden nichtrostende Stähle als äußere Lagen verwendet. Dadurch sind Leichtbauziele in der Anwendung bzw. kostenoptimierte Verarbeitungsprozesse durch schnellere Erwärmung der Halbzeuge möglich. In the case of multi-layered steel material composites, the outer layers may preferably consist of a scale-resistant and / or corrosion-resistant steel. The scale protection offers advantages in processing, the corrosion protection offers advantages in the application or use of the finished component. Preferably, stainless steels are used as outer layers. As a result, lightweight construction targets in the application and cost-optimized processing processes by faster heating of the semi-finished products are possible.
Für die Herstellung eines gehärteten Bauteils wird ein Halbzeug bereitgestellt, welches zum einen in Form einer Formplatine einer zumindest bereichsweisen Wärmbehandlung, vorzugsweise vollständig einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei die Formplatine auf eine Temperatur insbesondere oberhalb der Acl-Temperatur, vorzugsweise oberhalb der Ac3- Temperatur erwärmt, ein- oder mehrstufig umgeformt und zumindest bereichsweise durch Abkühlen gehärtet wird (direkte Warmumformung) oder zum anderen das Halbzeug zunächst zu einer Vorform kaltgeformt wird, die Vorform einer zumindest bereichsweisen Wärmebehandlung, vorzugsweise vollständig einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei die Vorform auf eine Temperatur insbesondere oberhalb der Acl-Temperatur, vorzugsweise oberhalb der Ac3-Temperatur erwärmt und anschließend zumindest bereichsweise durch Abkühlen gehärtet wird (indirekte Warmumformung). Dabei entspricht die Acl-Temperatur der Temperatur in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des härtbaren Stahlwerkstoffes, bei welcher sich das Gefüge in Austenit umwandelt respektive die Ac3-Temperatur der Temperatur, bei der die Umwandlung vollständig in Austenit abgeschlossen ist. Durch ein Abkühlen kann zumindest bereichsweise oder vollständig in dem Bauteil ein Härtegefüge eingestellt werden. Das Härtegefüge definiert sich durch ein im Wesentlichen martensitisches und/oder bainitisches Gefüge, wobei Martensit und/oder Bainit mit mindestens 70 Flächen-%, insbesondere mindestens 80 Flächen-%, vorzugsweise mindestens 90 Flächen-%, besonders bevorzugt mindestens 95 Flächen-% im Gefüge vorliegt. Die zumindest bereichsweise Erwärmung auf mindestens eine Teilaustenitisierungstemperatur (oberhalb der Acl- Temperatur) erfolgt mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise mittels Induktoren, Öfen, Laser, Kontakterwärmung oder Brennern. For the production of a cured component, a semi-finished product is provided which on the one hand in the form of a mold plate of an at least region-wise heat treatment, preferably completely a heat treatment is subjected to, with the mold board to a temperature in particular above the A cl temperature, preferably above the A c3 - Heated, is at least partially cured by cooling (direct hot forming) or on the other the semifinished product is first cold-formed into a preform, the preform of at least areawise heat treatment, preferably completely subjected to a heat treatment, wherein the preform on a Temperature is particularly heated above the A cl temperature, preferably above the A c3 temperature and then at least partially cured by cooling (indirect hot working). The A cl -Temperature corresponds to the temperature depending on the composition of the hardenable steel material, wherein the structure is transformed into austenite, respectively, the A c3 -temperature the temperature at which the transformation is completed in austenite. By cooling, a hardened structure can be set at least partially or completely in the component. The hardness structure is defined by a substantially martensitic and / or bainitic structure, martensite and / or bainite having at least 70 area%, in particular at least 80 area%, preferably at least 90 area%, particularly preferably at least 95 area% im Microstructure is present. The at least partially heating to at least a Teilaustenitisierungstemperatur (above the A cl - Temperature) by means of suitable means, for example by means of inductors, ovens, laser, contact heating or burners.
Das Halbzeug aus einem härtbaren Stahlwerkstoff kann als Formplatine der direkten Warmumformung oder der indirekten Warmumformung als Blechzuschnitt zugeführt werden. Je nach Komplexität des zu erzeugenden Bauteils respektive Blechbauteils kann bei der indirekten Warmumformung auch noch ein zusätzlicher Beschnitt nach Erzeugung der Vorform berücksichtigt werden. The semifinished product made of a hardenable steel material can be supplied as a shaping plate for direct hot forming or indirect hot forming as a sheet metal blank. Depending on the complexity of the component or sheet metal component to be produced, an additional trimming after production of the preform can also be taken into account in indirect hot forming.
Unter Querschnitt ist ein Schnitt bzw. die Erstreckung im Wesentlichen quer zur Längserstreckung des zu erzeugenden bzw. erzeugten Blechbauteils zu verstehen. A cross-section is to be understood as meaning a section or the extent essentially transversely to the longitudinal extension of the sheet metal component to be produced or produced.
Ein gehärtetes Bauteil mit einer wiederholgenauen und maßhaltigen Randkontur wird hergestellt, indem der Werkstoff in der Endstellung des Werkzeugs in seine Sollgeometrie überführt respektive kalibriert wird, wobei zumindest bereichsweise im kantennahen Randbereich insbesondere zumindest bereichsweise respektive abschnittsweise in Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils ein Aufdicken aber so weit möglich keine Wellenbildung zugelassen wird. Das Aufdicken des Randbereichs erfolgt im Wesentlichen im noch warmen und nicht gehärteten Zustand, so dass eine plastische Verformung respektive massive Verformung ohne hohe Pressenkräfte möglich ist, so dass ein gehärtetes Bauteil mit einer wiederholgenauen und maßhaltigen Randkontur, die in engen Toleranzen der Sollgeometrie entspricht, hergestellt werden kann. Durch die wiederholgenaue und maßhaltige Randkontur können Randbeschnitte am fertigen Bauteil entfallen oder zumindest weitestgehend reduziert werden. A hardened component with a repeatable and dimensionally stable edge contour is produced by the material in the end position of the tool is transferred to its desired geometry or calibrated, at least partially in the edge region near the edge, in particular at least partially or in sections in the longitudinal extent of the component to be produced but thickening so far possible no wave formation is allowed. The thickening of the edge region takes place substantially in the still warm and uncured state, so that a plastic deformation or massive deformation without high press forces is possible, so that a hardened component with a repeatable and dimensionally stable edge contour, which corresponds to narrow tolerances of the desired geometry produced can be. Due to the repeatable and dimensionally stable edge contour edge trimmings on the finished component can be omitted or at least largely reduced.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Halbzeug insbesondere als Blechzuschnitt zu einer Vorform mit einem Bodenbereich, einem Übergangsbereich Boden-Zarge, einem Zargenbereich, optional einem Übergangsbereich Zarge-Flansch und optional einem Flanschbereich kaltgeformt, wobei die Geometrie der Vorform oder einzelne Vorformbereiche zumindest bereichsweise von der Geometrie des Bauteils oder einzelner Bauteilbereiche abweicht. In einer ersten Ausgestaltung weist die Vorform einen Bodenbereich, einen Übergangsbereich Boden-Zarge und einen Zargenbereich auf, wobei die Vorform in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur, insbesondere vollständig auf Ac3-Temperatur erwärmt wird, die erwärmte Vorform in ein offenes Werkzeug zum Härten, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird und durch Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Werkzeug das hergestellte Blechbauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei der Stempel und/oder die Matrize zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden bzw. erzeugten Bauteils druckbeaufschlagend einwirkt. In einer alternativen Ausgestaltung weist die Vorform einen Bodenbereich, einen Übergangsbereich Boden-Zarge, einen Zargenbereich, einen Übergangsbereich Zarge-Flansch und einen Flanschbereich auf, wobei die Vorform in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur, insbesondere vollständig auf Ac3-Temperatur erwärmt wird, die erwärmte Vorform in ein offenes Werkzeug zum Härten, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird und durch Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Werkzeug das hergestellte Blechbauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei die Matrize und/oder der Stempel zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden bzw. erzeugten Blechbauteils druckbeaufschlagend einwirkt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein Stempel bestehend aus mehreren Teilstempeln verwendet, wobei beim Schließen des Werkzeugs zum Härten in einem ersten Schritt ein Kontakt zwischen einem ersten Teilstempel und dem Bodenbereich, dem Übergangsbereich Boden-Zarge und dem Zargenbereich und in einem zweiten Schritt ein Kontakt zwischen einem zweiten Teilstempel und dem Flanschbereich hergestellt werden. In dem zweiten Schritt wird die Sollgeometrie der Randkontur des zu erzeugenden Blechbauteils eingestellt. According to a further embodiment, the semi-finished product is cold-formed in particular as a sheet metal blank into a preform having a bottom region, a transition region bottom frame, a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange region, wherein the geometry of the preform or individual preform regions at least partially from the Geometry of the component or individual component areas deviates. In a first embodiment, the preform has a bottom region, a transition region bottom frame and a frame region, wherein the preform is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature, the heated Preform in an open tool for curing, which is preferably actively cooled and at least one die and a Stamp is inserted and is inserted by closing the tool by the contact with the tool, the sheet metal component is at least partially cured, wherein the punch and / or the die at least partially on the parting surface of the Zargenbereichs, in particular along the longitudinal extent of the generated or generated Applies component pressurizing. In an alternative embodiment, the preform has a bottom region, a transition region bottom frame, a frame region, a transition region frame flange and a flange, wherein the preform in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely A c3 temperature is heated, the heated preform in an open tool for curing, which is preferably actively cooled and at least one die and a punch comprises, is inserted and hardened by closing the tool by the contact with the tool, the sheet metal component produced at least partially is, wherein the die and / or the stamp acts at least partially pressurizing on the parting surface of the flange, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component to be generated or produced. According to a preferred embodiment, a stamp is used consisting of a plurality of partial punches, wherein when closing the tool for curing in a first step contact between a first part of the stamp and the bottom portion, the transition region bottom frame and the frame portion and in a second step, a contact between a second part stamp and the flange area are produced. In the second step, the setpoint geometry of the edge contour of the sheet metal component to be produced is set.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird eine insbesondere vorher ermittelte Formplatine verwendet, die in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur, insbesondere vollständig auf Ac3-Temperatur erwärmt wird, nach dem Erwärmen die Formplatine in ein offenes Werkzeug zum Härten, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird, durch Zufahren des Werkzeugs ein- oder mehrstufig umgeformt und durch (zunehmendes) Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Werkzeug das hergestellte Bauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei der Stempel und/oder die Matrize zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils oder die Matrize und/oder der Stempel zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils druckbeaufschlagend einwirkt, so dass sich eine maßhaltige Randkontur einstellt, die nicht mehr oder nur bei Bedarf nachgeschnitten werden muss. In a particularly preferred embodiment, a particularly previously determined molding board is used, which is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature, after heating the forming plate in an open tool for curing , which is preferably actively cooled and comprises at least one die and a punch is inserted, one or more stages formed by moving the tool and by (increasing) closing the tool by the contact with the tool, the manufactured component is at least partially cured, wherein the punch and / or the die at least in sections on the parting surface of the Zargenbereichs, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced or the die and / or the stamp at least partially on the separation surface of the flange, in particular along the longitudinal extent of the Ble to be produced chiebile part acts pressurizing, so that sets a dimensionally stable edge contour that does not need to be recut or only when needed.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Werkzeug zum Härten einen, insbesondere relativ zur Matrizenauflagefläche im Wesentlichen höhenverschiebbaren Matrizenbereich und/ oder einen voreilenden Stempel respektive Stempelbereich auf, welcher nach dem Einlegen der erwärmten Formplatine in das Werkzeug die Formplatine zusammen mit dem Stempel respektive Stempelbereich zumindest in dem auszubildenden Bodenbereich bis zum Schließen des Werkzeugs klemmend fixiert. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Formplatine während der Warmumformung respektive bis zum Abschluss des Härtens positionsgenau im Werkzeug geführt und/oder gehalten werden kann. Der Matrizenbereich fungiert als innerer Niederhalter. According to a further embodiment, the tool for curing a, in particular relative to the Matrizenauflagefläche substantially vertically displaceable die area and / or a leading punch respectively stamp area, which after inserting the heated mold board in the mold, the mold board together with the punch respectively stamp area at least in the The floor area to be formed is clamped until the tool is closed. In this way it can be ensured that the molding board can be guided and / or held with exact position in the tool during the hot forming or until the hardening is completed. The die area acts as an inner hold-down.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Werkzeug zum Härten einen äußeren Niederhalter auf, welcher nach dem Einlegen der erwärmten Formplatine in das Werkzeug vor oder nach dem Zusammenfahren des im Wesentlichen höhenverschiebbaren Matrizenbereichs und des Stempels respektive Stempelbereichs zur Führung der Formplatine vorzugsweise auf eine distanzierte Position abgesenkt wird. Insbesondere bei der Herstellung von gehärteten Bauteilen mit einem Flanschbereich kann ein distanzierter, bei Bedarf beheizter respektive temperierter Niederhalter insbesondere den Formplatinenrand führen und dadurch den Warmumformprozess unterstützen, wobei die Distanz so gewählt wird, dass der äußere Niederhalter nur geringen Kontakt zu Bereichen der warmen Formplatine erfährt, wodurch auch ein vorzeitiges Abkühlen des Formplatinenrandes durch Kontakt zum (kälteren) äußeren Niederhalter im Wesentlichen unterdrückt werden kann. According to a further embodiment, the tool for curing an outer hold-down, which is preferably lowered to a distanced position after inserting the heated forming plate in the tool before or after the collapse of the substantially height-displaceable die area and the punch or punch area for guiding the forming plate , In particular, in the production of hardened components with a flange area, a distanced, if necessary heated or tempered hold-down in particular lead to the mold board edge and thereby support the hot forming process, wherein the distance is chosen so that the outer holddown experiences little contact with areas of the hot forming board whereby premature cooling of the molding board edge by contact with the (colder) outer hold-down can be substantially suppressed.
Besonders bevorzugt ist das Werkzeug zum Härten geschlossen, bevor die letzten Bereiche des im Werkzeug befindlichen Stahlwerkstoffs die Ms-Start-Temperatur unterschreiten, so dass für im Wesentlichen alle Bereiche des Bauteils sichergestellt werden kann, dass die gewünschte Formgebung respektive Kalibrierung am Stahlwerkstück vor der Phasenumwandlung in Martensit abgeschlossen ist. Particularly preferably, the tool for hardening is closed before the last regions of the tool material located in the tool below the Ms start temperature, so that can be ensured for substantially all areas of the component that the desired shape or calibration at the steel workpiece before the phase transformation finished in martensite.
Gemäß einer zweiten Lehre wird die Aufgabe durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Das Werkzeug, insbesondere zum Härten ist insbesondere Teil bzw. Bestandteil einer Prozesslinie zur Herstellung eines Bauteils mit einem Bodenbereich, optionale einem Übergangsbereich Boden-Zarge, optional einem Zargenbereich, optional einem Übergangsbereich Zarge-Flansch und optional einem Flanschbereich aus einem Halbzeug und insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Werkzeug, insbesondere zum Härten umfasst eine Matrize und einen Stempel, Mittel zum Verfahren des Stempels und/oder der Matrize, optionale Mittel zum Kühlen des Werkzeugs. According to a second teaching, the object is achieved by a tool having the features of patent claim 10. The tool, in particular for hardening, is in particular part or component of a process line for producing a component with a bottom region, optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange region of a semifinished product and in particular for implementation the method of the invention is suitable. The tool, in particular for curing comprises a die and a punch, means for moving the punch and / or the die, optional means for cooling the tool.
Erfindungsgemäß steht die Trennfläche zumindest zeitweilig, insbesondere während oder nach der Bearbeitung des Halbzeugs zur Herstellung des Bauteils, und zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Werkzeug. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten auch für das Werkzeug. According to the invention, the separating surface is at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, and at least in sections in contact with the tool. The advantages of the method according to the invention also apply to the tool.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung sind die Matrize und/oder der Stempel derart eingerichtet, dass sie zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Bodenbereichs oder des Zargenbereichs oder des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils druckbeaufschlagend einwirken. Besonders bevorzugt ist das Werkzeug zum Härten eines Halbzeugs, welches aus einem härtbaren Stahlwerkstoff besteht, geeignet. Das Werkzeug ist aber auch für das Verarbeiten von Halbzeugen aus Aluminium, Magnesium oder thermoplastischem Kunststoff geeignet, insbesondere bei Bedarf auch entsprechend temperierbar ausgeführt. According to a first embodiment, the die and / or the stamp are arranged such that they act on the parting surface of the bottom region or the frame region or the flange region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced, pressurizing at least in sections. Particularly preferably, the tool for curing a semi-finished product, which consists of a hardenable steel material suitable. The tool is also suitable for the processing of semi-finished products made of aluminum, magnesium or thermoplastic material, especially if necessary also designed to be tempered accordingly.
Gemäß einer Ausgestaltung weisen der Stempel einen Schulterbereich zur druckbeaufschlagenden Einwirkung zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils und/oder die Matrize einen Schulterbereich zur druckbeaufschlagenden Einwirkung zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Bodenbereichs oder des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils auf. Die Einwirkung führt zu einem zumindest bereichsweisen Aufdicken, insbesondere entlang der Längserstreckung des Bauteils, insbesondere im kantennahen Randbereich des Bodenbereichs oder Flansch- oder Zargenbereichs bzw. im Flansch- und/oder Zargenbereich und/oder Übergangsbereich Zarge- Flansch. Besonders bevorzugt sind dabei der Stempel und/oder die Matrize insbesondere in den Abschnitten, in denen sich die kantennahen Randbereiche aufdicken können, derart ausgebildet, dass mehr Raum für ein plastisches Fließen zur Verfügung steht, um dadurch sicherzustellen, dass insbesondere während des Härtens im geschlossenen Zustand des Werkzeugs alle Bereiche des zu härtenden Bauteils Kontakt zum Werkzeug aufweisen. According to one embodiment, the stamp have a shoulder region for pressurizing action at least in sections on the separating surface of the frame region, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced and / or the die shoulder region for pressurizing action at least partially on the parting surface of the bottom portion or the flange portion, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced. The action leads to an at least areawise thickening, in particular along the longitudinal extent of the component, in particular in the edge region near the edge of the bottom region or flange or frame region or in the flange and / or frame region and / or transition region frame flange. In this case, the punch and / or the die are particularly preferably designed in such a way that more space is available for plastic flow, in particular in the sections in which the edge regions close to the edge can thicken, thereby ensure that, in particular during hardening in the closed state of the tool, all areas of the component to be hardened make contact with the tool.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Werkzeug mindestens einen, bei Bedarf beheizbaren äußeren Niederhalter auf, insbesondere zur unterstützenden Führung des Formplatinenrandes während der Warmumformung. According to a further embodiment, the tool has at least one, if necessary heatable outer hold-down, in particular for supporting guidance of the molding board edge during hot forming.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Werkzeug einen im Wesentlichen höhenverschiebbaren Matrizenbereich auf, insbesondere zur klemmenden und positionstreuen Fixierung der Formplatine zusammen mit dem Stempel respektive Stempelbereich während der Warmumformung respektive bis zum Abschluss des Härtens. According to a further embodiment, the tool has a substantially height-displaceable die area, in particular for clamping and position-true fixation of the molding board together with the punch respectively stamp area during hot forming respectively until the completion of curing.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht der Stempel aus mehreren Teilstempeln, die insbesondere in Arbeitsrichtung zueinander angeordnet und vorzugsweise individuell ansteuerbar bzw. verfahrbar sind, um insbesondere in mehreren Schritten ein insbesondere gehärtetes Bauteil mit einem Flanschbereich herzustellen. According to a further embodiment, the punch consists of a plurality of partial punches, which are arranged in particular in the working direction to each other and preferably individually controlled or moved to produce a particular hardened component with a flange in particular in several steps.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Stempel mit einem Stempelhalter gekoppelt, wobei der Stempel zum Stempelhalter in Arbeitsrichtung zu- und wegbewegbar angeordnet ist. Der Stempel ist mechanisch, beispielsweise über ein Federelement, oder hydraulisch über geeignete Mittel zum Stempelhalter beabstandet angeordnet. Dies ist insbesondere von Vorteil, um beispielsweise schwankende Zargenlängen bzw. Zargenhöhen besser kompensieren zu können. According to a further embodiment of the stamp is coupled to a punch holder, wherein the punch to the punch holder in the working direction and arranged to be moved away. The punch is arranged mechanically, for example via a spring element, or hydraulically spaced by suitable means for punch holder. This is particularly advantageous in order to be able to better compensate, for example, fluctuating frame lengths or frame heights.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:  In the following the invention will be explained in more detail with reference to drawings. Identical parts are provided with the same reference numerals. In detail show:
Fig. 1 die ersten Schritte zur indirekten Warmumformung, 1 shows the first steps for indirect hot forming,
Fig. 2 die ersten Schritte zur direkten Warmumformung, 2 shows the first steps for direct hot forming,
Fig. 3 bis 5 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils mittels indirekter Warmumformung, Fig. 6 bis 8 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschlosen Blechbauteils mittels indirekter Warmumformung, 3 to 5 further steps for the production of a particular hardened, flange-shaped sheet metal component by means of indirect hot forming, 6 to 8 further steps for producing a particular hardened, flangeless sheet metal component by means of indirect hot forming,
Fig. 9 bis 12 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils mittels direkter Warmumformung, 9 to 12 further steps for producing a particular hardened, flange-shaped sheet metal component by direct hot forming,
Fig. 13 bis 16 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschlosen Blechbauteils mittels direkter Warmumformung, 13 to 16 further steps for producing a particular hardened, flangeless sheet metal component by direct hot forming,
Fig. 17 und 18 eine weitere Ausführung eines Werkzeugs, 17 and 18 another embodiment of a tool,
Fig. 19 bis 23 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils mittels direkter Warmumformung, 19 to 23 further steps for producing a particular hardened, flanged sheet metal component by direct hot forming,
Fig. 24 bis 28 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils mittels direkter Warmumformung und 24 to 28 further steps for producing a particular hardened, flange-shaped sheet metal component by direct hot forming and
Fig. 29 bis 33 weitere Schritte zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschlosen Blechbauteils mittels direkter Warmumformung. FIGS. 29 to 33 further steps for producing a particular hardened, flangeless sheet metal component by means of direct hot forming.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Description of the Preferred Embodiments
Die folgenden Darstellungen zeigen Verfahren und Werkzeuge zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines gehärteten Bauteils respektive Blechbauteils, wobei das zu erzeugende Blechbauteil in seiner einfachsten Ausführung und der Darstellung halber einen entlang seiner Längserstreckung symmetrischen Querschnitt aufweist. Aufgrund der dadurch entstehenden Symmetrie (Spiegelung an der Symmetrieachse S) sind nur Teilschnitte der rechten Seite gezeigt. Selbstverständlich sind jegliche Querschnittsformen denkbar, insbesondere in Kombination mit entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils variierenden Querschnitten sowie Krümmungen in alle Richtungen.  The following illustrations show methods and tools for the production of a component, in particular a hardened component or sheet metal component, wherein the sheet metal component to be produced in its simplest embodiment and the illustration half has a symmetrical cross section along its longitudinal extent. Due to the resulting symmetry (mirroring on the symmetry axis S) only partial sections of the right side are shown. Of course, any cross-sectional shapes are conceivable, in particular in combination with along the longitudinal extension of the sheet metal component to be produced varying cross sections and curvatures in all directions.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen einen Verfahrensablauf nach einer Ausführung der Erfindung. Mittels indirekter Warmumformung (Fig. 1) wird ein gehärtetes Blechbauteil (1) hergestellt, welches einen Bodenbereich (1.1), einen Übergangsbereich Boden-Zarge, einen Zargenbereich (1.2), einen Übergangsbereich Zarge-Flansch und einen Flanschbereich (1.3) aufweist. Ein härtbarer Stahlwerkstoff wird in der Regel von einem Coil (nicht dargestellt) abgewickelt, abgelängt und als Platine dem weiteren Verfahren zur Verfügung gestellt (Schritt A, Fig. 1). Aus der Platine, welche einen vordefinierten Zuschnitt aufweisen kann, wird eine Vorform (Γ) mittels Kaltformen erzeugt, welche bereits einen Bodenbereich (IM), einen Übergangsbereich Boden-Zarge, einen Zargenbereich (Γ .2), einen Übergangsbereich Zarge-Flansch und einen vordefinierten Flanschbereich ( .3) aufweist (Schritt B, Fig. 1). Die Platine als vordefinierter Zuschnitt und/oder die Vorform ( ) kann eine Zugabe mit einer zumindest bereichsweise im Querschnitt abgewickelten Länge (L1) aufweisen, welche beispielsweise zwischen 0,5 bis 4 mm länger ist im Vergleich zu der abgewickelten Länge (L) des fertigen, vorzugsweise gehärteten Blechbauteils (1). Die Zugabe kann erst innerhalb des Fertigungsprozesses durch abgestreckte Bereiche und/oder als Materialüberschuss bzw. Materialzugabe am Halbzeug bereitgestellt werden. Insbesondere weicht zumindest die Geometrie der Vorform ( ), insbesondere des Flanschbereichs (Γ .3) und/oder des Zargenbereichs (Γ.2) zumindest bereichsweise von der Geometrie des Blechbauteils (1), insbesondere des Flanschbereichs (1.3) und/oder des Zargenbereichs (1.2) ab. Die Vorform ( ) wird in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur, insbesondere vollständig auf Ac3-Temperatur erwärmt (Schritt C, Fig. 1). Figures 3 to 5 show a process flow according to an embodiment of the invention. By means of indirect hot forming (FIG. 1), a hardened sheet metal component (1) is produced which has a bottom region (1.1), a transition region bottom frame, a frame region (1.2), a transition region frame flange and a flange region (1.3). A hardenable steel material is usually unwound from a coil (not shown), cut to length and provided as a board to the further process (step A, FIG. 1). From the board, which may have a predefined blank, a preform (Γ) is produced by cold forming, which already has a bottom portion (IM), a transition region bottom frame, a frame area (Γ .2), a transition region frame flange and a predefined flange area (.3) has (step B, Fig. 1). The board as a predefined blank and / or the preform (10) may have an addition with a length (L 1 ) developed at least in regions in cross section, which is for example between 0.5 to 4 mm longer compared to the unwound length (L) of FIG finished, preferably hardened sheet metal component (1). The addition can be made available only during the production process by means of ironed areas and / or as material surplus or material addition on the semifinished product. In particular, at least the geometry of the preform (), in particular of the flange region (Γ .3) and / or the frame region (Γ.2) at least partially deviates from the geometry of the sheet metal component (1), in particular the flange region (1.3) and / or the frame region (1.2) from. The preform (12) is heated in an oven, preferably in a continuous furnace, to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature (step C, FIG. 1).
Die erwärmte Vorform ( ) wird in ein offenes Werkzeug (2) zum Härten, welches aktiv über geeignete Mittel, beispielsweise mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagte Kühlkanäle (2.X), die nahe der Konturoberfläche im Werkzeug (2) angeordnet bzw. integriert sind, gekühlt und mindestens eine Matrize (2.1) und einen Stempel (2.2) umfasst, eingelegt (Fig. 3). Der Stempel (2.2) besteht aus mehreren Teilstempeln (2.21, 2.22), die in Arbeitsrichtung zueinander angeordnet und individuell ansteuerbar bzw. verfahrbar sind, symbolisiert durch die Pfeile. The heated preform (12) is cooled in an open hardening tool (2), which is actively cooled by suitable means, such as cooling channels (2.X) charged with a cooling liquid, located near the contour surface in the tool (2) and at least one die (2.1) and a punch (2.2), inserted (Fig. 3). The punch (2.2) consists of several partial punches (2.21, 2.22), which are arranged in the working direction to each other and individually controlled or moved, symbolized by the arrows.
Durch das (zunehmende) Schließen des Werkzeugs (2) wird die Vorform (Γ) zumindest bereichsweise durch den Kontakt mit dem Werkzeug (2) gehärtet. Das Schließen des Werkzeugs (2) erfolgt in mehreren Schritten, wobei in dem ersten Schritt ein erster Teilstempel (2.21) in die Matrize (2.1) eingefahren wird und dadurch ein Kontakt zwischen dem ersten Teilstempel (2.21) und dem Bodenbereich (IM), dem Übergangsbereich Boden-Zarge und dem Zargenbereich (Γ .2) hergestellt wird (Fig. 4). Vor oder nach Erreichen des unteren Totpunktes des ersten Teilstempels (2.21) wird in einem zweiten Schritt ein zweiter Teilstempel (2.22) in die Matrize (2.1) eingefahren, um einen Kontakt zwischen dem zweiten Teilstempel (2.22) und dem Flanschbereich ( .3) herzustellen. Durch die beispielsweise Materialzugabe liegt im Flanschbereich (Γ .3) zumindest bereichsweise, insbesondere entlang der Längsausrichtung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) ein Übermaß vor. Durch das Einfahren des zweiten Teilstempels (2.22) in die Matrize (2.1) wird der Flanschbereich ( 3) in Richtung Matrize (2.1) gedrückt. Die Trennfläche ( .4) des Flanschbereichs (Γ .3) kommt dabei in Anlage mit einem Schulterbereich (2.13) der Matrize (2.1), welcher durch weiteres Einfahren des zweiten Teilstempels (2.22) in die Matrize (2.1) zumindest abschnittsweise druckbeaufschlagend auf die Trennfläche (Γ .4) des Flanschbereichs ( .3), insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) einwirkt, dadurch der Druck weiter erhöht wird und zu einem zumindest bereichsweise Aufdicken, insbesondere entlang der Längserstreckung des gehärteten Blechbauteils (1), insbesondere im kantennahen Randbereich des Flanschbereichs (1.3) oder im Flanschbereich (1.3) und/oder Zargenbereich (1.2) führt (Fig. 5). Das erzeugte Blechbauteil (1) verbleibt solange im geschlossenen Werkzeug (2), bis sich das gewünschte Gefüge eingestellt hat. Danach wird das Werkzeug (2) geöffnet und das gehärtete Blechbauteil (1) kann entnommen werden. As a result of the (increasing) closing of the tool (2), the preform (Γ) is hardened at least in places by the contact with the tool (2). The closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step, a first partial punch (2.21) is retracted into the die (2.1) and thereby a contact between the first partial punch (2.21) and the bottom portion (IM) Transition region bottom frame and the frame portion (Γ .2) is made (Fig. 4). Before or after reaching the bottom dead center of the first partial punch (2.21), in a second step, a second partial punch (2.22) in the die (2.1) retracted to a contact between the second Make partial punch (2.22) and the flange area (.3). For example, by the addition of material in the flange (Γ .3) is at least partially, in particular along the longitudinal direction of the sheet metal component to be produced (1) before an excess. By retracting the second part punch (2.22) into the die (2.1), the flange area (3) is pressed in the direction of the die (2.1). The separation surface (.4) of the flange (Γ .3) comes into contact with a shoulder region (2.13) of the die (2.1), which by further retraction of the second part punch (2.22) in the die (2.1) at least partially pressurizing the Separating surface (Γ .4) of the flange (.3), in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component to be produced (1) acts, thereby the pressure is further increased and at least partially thickening, in particular along the longitudinal extent of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region near the edge of the flange region (1.3) or in the flange region (1.3) and / or the frame region (1.2) (FIG. 5). The sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
In einem weiteren Beispiel der indirekten Warmumformung werden die in Verbindung mit Fig. 1 genannten Schritte durchgeführt, wobei im Unterschied zum vorherigen Beispiel eine Vorform ( ) erzeugt wird, die keinen Flanschbereich und keinen Übergangsbereich Zarge- Flansch aufweist. In a further example of the indirect hot working, the steps mentioned in connection with FIG. 1 are carried out, wherein, in contrast to the previous example, a preform (12) is produced which has no flange area and no transition area frame flange.
Die erwärmte Vorform (Γ) mit einem Bodenbereich ( .1), einem Übergangsbereich Boden- Zarge und einem Zargenbereich (Γ .2) wird in ein offenes Werkzeug (2), welches aktiv über geeignete Mittel, beispielsweise mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagte Kühlkanäle (2.X), die nahe der Konturoberfläche im Werkzeug (2) angeordnet bzw. integriert sind, gekühlt und eine Matrize (2.1) und einen Stempel (2.2) umfasst, eingelegt (Fig. 6). Das Schließen des Werkzeugs (2) erfolgt in einem Schritt durch Einfahren des Stempels (2.2) in die Matrize (2.1) (Fig. 7). Infolge des sich einstellenden Materialüberschusses oder einer gezielten Materialzugabe liegt im Zargenbereich (Γ .2) zumindest bereichsweise, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) ein Übermaß vor. Vor dem Erreichen des unteren Totpunktes des Stempels (2.2) kommt die Trennfläche (Γ .4) des Zargenbereichs (Γ .2) in Anlage mit einem Schulterbereich (2.23) des Stempels (2.2), welcher durch weiteres Einfahren des Stempels (2.2) in die Matrize (2.1) zumindest abschnittsweise druckbeaufschlagend auf die Trennfläche (VA) des Zargenbereichs ( .2), insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) einwirkt, dadurch der Druck weiter erhöht wird und zu einem zumindest bereichsweise Aufdicken, insbesondere entlang der Längserstreckung des gehärteten Blechbauteils (1), insbesondere im kantennahen Randbereich des Zargenbereichs (1.2) oder im Zargenbereich (1.2) selbst führt (Fig. 8). Das erzeugte Blechbauteil (1) verbleibt solange im geschlossenen Werkzeug (2), bis sich das gewünschte Gefüge eingestellt hat. Danach wird das Werkzeug (2) geöffnet und das gehärtete Blechbauteil (1) kann entnommen werden. Zur Aufnahme des aufdickenden Materials kann ein entsprechender Freiraum in der Matrize und/oder Stempel vorgesehen sein. The heated preform (Γ) with a bottom region (.1), a transition region bottom frame and a frame region (Γ .2) is in an open tool (2), which actively via suitable means, for example, with a cooling liquid acted upon cooling channels (2 .X), which are arranged or integrated near the contour surface in the tool (2), cooled and a die (2.1) and a punch (2.2), inserted (Fig. 6). The closing of the tool (2) takes place in one step by retracting the punch (2.2) into the die (2.1) (FIG. 7). As a result of the adjusting material surplus or a targeted addition of material, there is an oversize in the frame area (Γ .2) at least in regions, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced. Before reaching the bottom dead center of the punch (2.2) comes the parting surface (Γ .4) of the Zargenbereichs (Γ .2) into contact with a shoulder region (2.23) of the punch (2.2), which by further retraction of the punch (2.2) in the die (2.1) acts on the separating surface (VA) of the frame region (.2), at least in sections, in a pressurizing manner, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced, thereby further increasing the pressure is increased and at least partially thickening, in particular along the longitudinal extent of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region near the edge of the frame portion (1.2) or in the frame portion (1.2) itself leads (Fig. 8). The sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed. For receiving the thickening material, a corresponding free space in the die and / or stamp may be provided.
In einem weiteren Beispiel der direkten Warmumformung wird ein härtbarer Stahlwerkstoff von einem Coil (nicht dargestellt) abgewickelt, abgelängt und als Platine dem weiteren Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei die Platine besonders bevorzugt einer Formplatine entspricht (Schritt A, Fig. 2). Die Formplatine ( ) kann eine Materialzugabe mit einer zumindest bereichsweise im Querschnitt abgewickelten Länge (L1) aufweisen, welche beispielsweise zwischen 0,5 und 4 mm länger ist im Vergleich zu der abgewickelten Länge (L) des gehärteten Blechbauteils (1). Die Formplatine ( ) wird in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur, insbesondere vollständig auf Ac3- Temperatur erwärmt (Schritt C, Fig. 2). In another example of direct hot forming, a hardenable steel material is unwound from a coil (not shown), cut to length, and provided as a board to the further process, the board particularly preferably corresponding to a forming board (step A, FIG. 2). The molding board (10) may have a material addition with a length (L 1 ) developed at least in regions in cross-section, which is for example between 0.5 and 4 mm longer compared to the unwound length (L) of the hardened sheet metal component (1). The molding board (10) is heated in an oven, preferably in a continuous furnace, to at least A cl temperature, in particular completely to A c3 temperature (step C, FIG. 2).
Die erwärmte Formplatine (Γ) wird in ein offenes Werkzeug (2) zum Härten, welches aktiv über geeignete Mittel, beispielsweise mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagte Kühlkanäle (2.X), die nahe der Konturoberfläche im Werkzeug (2) angeordnet bzw. integriert sind, gekühlt und mindestens eine Matrize (2.1), einen Stempel (2.2) und einen, bei Bedarf beheizbaren Niederhalter (2.3) umfasst, eingelegt (Fig. 9). Die Matrize (2.1) umfasst einen relativ zur Matrizenauflagenfläche verschiebbaren Matrizenbereich (2.11), symbolisiert durch den Pfeil. Durch das (zunehmende) Schließen des Werkzeugs (2) wird die Formplatine ( ) zunächst umgeformt und anschließend durch den Kontakt mit dem Werkzeug (2) zumindest bereichsweise gehärtet. Das Schließen des Werkzeugs (2) erfolgt in mehreren Schritten, wobei in dem ersten Schritt der bei Bedarf beheizte Niederhalter (2.3) zur unterstützenden Führung des Formplatinenrandes während der Warmumformung auf ein Distanzelement (2.4) abgesenkt und gehalten wird. Das Distanzelement (2.4) bewirkt, dass nur punktuelle Kontakte zu der warmen Formplatine (Γ) entstehen und kann auch als Einweiser zum Einlegen der warmen Formplatine (Γ) dienen. Zeitgleich oder zeitlich versetzt werden der Matrizenbereich (2.11) und der Stempel (2.2) respektive Stempelbereich gegeneinander verschoben, bis sie die Formplatine ( ) klemmend zwischen sich aufnehmen (Fig. 10). Der eingeklemmte Bereich entspricht dem auszubildenden Bodenbereich (1.1) des zu erzeugenden Blechbauteils (1). Der Stempel (2.2) respektive Stempelbereich und der Matrizenbereich (2.11) fahren zusammen mit der eingeklemmten Formplatine ( ) in die Matrize (2.1) ein und ein Übergangbereich Boden-Zarge, ein Zargenbereich, ein Übergangsbereich Zarge-Flansch und ein Flanschbereich bilden sich mit weiterem Einfahren aus (Fig. 11). Sind der Bodenbereich, der Übergangsbereich Boden-Zarge und im Wesentlichen der Zargenbereich ausgeformt, verbleibt im Flanschbereich und/oder im Übergangbereich Zarge-Flansch durch die Materialzugabe zumindest bereichsweise, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) ein Übermaß. Vor dem Erreichen des unteren Totpunktes wird der Flanschbereich in Richtung Matrize (2.1) gedrückt. Die Trennfläche ( .4) des Flanschbereichs kommt dabei in Anlage mit einem Schulterbereich (2.13) der Matrize (2.1), welcher durch weiteres Einfahren des Stempels (2.2) in die Matrize (2.1) zumindest abschnittsweise druckbeaufschlagend auf die Trennfläche (Γ .4) des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) einwirkt, dadurch der Druck weiter erhöht wird und zu einem zumindest bereichsweise Aufdicken, insbesondere entlang der Längserstreckung des gehärteten Blechbauteils (1), insbesondere im kantennahen Randbereich des Flanschbereichs oder im Flanschbereich und/oder Zargenbereich und/oder Übergangsbereich Zarge-Flansch führt (Fig. 12). Das erzeugte Blechbauteil (1) verbleibt solange im geschlossenen Werkzeug (2), bis sich das gewünschte Gefüge eingestellt hat. Danach wird das Härtewerkzeug (2) geöffnet und das gehärtete Blechbauteil (1) kann entnommen werden. The heated forming plate (Γ) is placed in an open tool (2) for hardening, which is actively arranged or integrated by suitable means, for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2). cooled and at least one die (2.1), a punch (2.2) and, if necessary, heatable hold-down (2.3), inserted (Fig. 9). The die (2.1) comprises a die area (2.11) displaceable relative to the die support surface, symbolized by the arrow. As a result of the (increasing) closing of the tool (2), the forming plate (10) is first shaped and then cured at least in regions by contact with the tool (2). The closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step the down-holding device (2.3), which is heated as required, is lowered and held onto a spacer element (2.4) during the hot forming in order to support the guiding of the molding board edge. The spacer element (2.4) causes only selective contacts to the hot forming plate (Γ) arise and can also serve as a guide for inserting the warm forming plate (Γ). At the same time or offset in time, the die area (2.11) and the punch (2.2) or punch area are shifted relative to one another until they receive the forming board (12) between them in a clamping manner (FIG. 10). The clamped area corresponds to the trainee floor area (1.1) of the sheet metal component (1) to be produced. The Stamp (2.2) respectively stamp area and the die area (2.11) drive together with the clamped molding board () in the die (2.1) and a transition area floor frame, a frame area, a transition region frame flange and a flange area form with further retraction off (Figure 11). If the bottom region, the transition region of the bottom frame and essentially the frame region is formed, an excess remains in the flange region and / or in the transition region frame flange by the addition of material at least in regions, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced. Before the bottom dead center is reached, the flange area is pressed in the direction of the die (2.1). The separating surface (.4) of the flange region comes into contact with a shoulder region (2.13) of the die (2.1), which by further retraction of the punch (2.2) in the die (2.1) at least partially pressurizing the release surface (Γ .4) of the flange region, in particular along the longitudinal extent of the sheet metal component (1) to be produced, thereby further increasing the pressure and resulting in an at least partially thickening, in particular along the longitudinal extension of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region of the flange region or in the flange region and / or frame portion and / or transition region frame flange leads (Fig. 12). The sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the hardening tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
In einem weiteren Beispiel der direkten Warmumformung werden die in Verbindung mit Fig. 2 genannten Schritte durchgeführt, wobei im Unterschied zum vorherigen Beispiel ein gehärtetes Blechbauteil ohne Flanschbereich und ohne Übergangsbereich Zarge-Flansch hergestellt wird. In a further example of direct hot forming, the steps mentioned in connection with FIG. 2 are carried out, wherein, in contrast to the previous example, a hardened sheet-metal component without a flange region and without a transitional flange flange is produced.
Die erwärmte Formplatine (Γ) wird in ein offenes Werkzeug (2) zum Härten, welches aktiv über geeignete Mittel, beispielsweise mit einer Kühlflüssigkeit beaufschlagte Kühlkanäle (2.X), die nahe der Konturoberfläche im Werkzeug (2) angeordnet bzw. integriert sind, gekühlt und mindestens eine Matrize (2.1), einen Stempel (2.2) und einen bei Bedarf beheizten Niederhalter (2.3) umfasst, eingelegt (Fig. 13). Die Matrize (2.1) umfasst einen verschiebbaren Matrizenbereich (2.11), symbolisiert durch den Pfeil, und der Stempel (2.2) ist mit einem Stempelhalter (2.24) gekoppelt, wobei der Stempel (2.2) zum Stempelhalter (2.24) in Arbeitsrichtung zu- und wegbewegbar angeordnet ist. Ein zwischen Stempel (2.2) und Stempelhalter (2.24) angeordnetes Federelement (2.25) hält den Stempel (2.2) zum Stempelhalter (2.24) auf Abstand. Durch das Schließen des Werkzeugs (2) wird die Formplatine ( ) zunächst umgeformt und anschließend durch den Kontakt mit dem Werkzeug (2) zumindest bereichsweise gehärtet. Das Schließen des Werkzeugs (2) erfolgt in mehreren Schritten, wobei in dem ersten Schritt der bei Bedarf beheizte Niederhalter (2.3) zur unterstützenden Führung des Formplatinenrandes während der Warmumformung auf ein Distanzelement (2.4) abgesenkt und gehalten wird. Das Distanzelement (2.4) bewirkt, dass nur wenige Kontaktpunkte zu der warmen Formplatine ( ) entstehen. Zeitgleich oder zeitlich versetzt werden der Matrizenbereich (2.11) und der Stempel (2.2) respektive Stempelbereich gegeneinander verschoben bis sie die Formplatine ( ) klemmend zwischen sich aufnehmen. Der eingeklemmte Bereich entspricht dem auszubildenden Bodenbereich (1.1) des zu erzeugenden Blechbauteils (1). Der Stempel (2.2) respektive der Stempelbereich und der Matrizenbereich (2.11) fahren zusammen mit der eingeklemmten Formplatine (Γ) in die Matrize (2.1) ein und ein Übergangsbereich Boden- Zarge und ein Zargenbereich bilden sich mit weiterem Einfahren aus (Fig. 14). Sind der Bodenbereich, der Übergangsbereich Boden-Zarge und im Wesentlichen der bodennahe Zargenbereich ausgeformt, verbleibt im Zargenbereich durch die Materialzugabe zumindest bereichsweise entlang der Längsausrichtung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) ein Übermaß. Ist der untere Totpunkt erreicht, kommt die Trennfläche (Γ .4) des Zargenbereichs in Anlage mit einem Schulterbereich (2.23) des Stempels bzw. Stempelhalters (2.24) (Fig. 15). Durch die Erhöhung des Druckes auf den Stempelhalter (2.24) wird die Kraft des Federelementes (2.25) überwunden und der Stempel (2.2) und der Stempelhalter (2.24) nähern sich an. Der Schulterbereich (2.23) wirkt dadurch zumindest abschnittsweise druckbeaufschlagend auf die Trennfläche ( .4) des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Blechbauteils (1) ein und die weitere Annäherung zwischen Stempel (2.2) und Stempelhalter (2.24) führt zu einem zumindest bereichsweise Aufdicken, insbesondere entlang der Längserstreckung des gehärteten Blechbauteils (1), insbesondere im kantennahen Randbereich des Zargenbereichs (1.2) oder im Zargenbereich (1.2) (Fig. 16). Das erzeugte Blechbauteil (1) verbleibt solange im geschlossenen Werkzeug (2), bis sich das gewünschte Gefüge eingestellt hat. Danach wird das Werkzeug (2) geöffnet und das gehärtete Blechbauteil (1) kann entnommen werden. The heated forming plate (Γ) is placed in an open tool (2) for hardening, which is actively arranged or integrated by suitable means, for example cooling channels (2.X) acted upon by a cooling liquid, which are arranged near the contour surface in the tool (2). cooled and at least one die (2.1), a punch (2.2) and a heated if necessary holding-down device (2.3), inserted (Fig. 13). The die (2.1) comprises a displaceable die area (2.11), symbolized by the arrow, and the die (2.2) is coupled to a die holder (2.24), wherein the die (2.2) to punch holder (2.24) in the working direction and moved away is arranged. A between spring (2.2) and punch holder (2.24) arranged spring element (2.25) keeps the punch (2.2) to the punch holder (2.24) at a distance. By closing the tool (2), the mold plate () is first formed and then hardened by the contact with the tool (2) at least partially. The closing of the tool (2) takes place in several steps, wherein in the first step the down-holding device (2.3), which is heated as required, is lowered and held onto a spacer element (2.4) during the hot forming in order to support the guiding of the molding board edge. The spacer element (2.4) causes only a few contact points to the hot forming plate () arise. At the same time or offset in time, the die area (2.11) and the punch (2.2) or punch area are shifted relative to one another until they receive the forming board () in a clamping manner. The clamped area corresponds to the trainee floor area (1.1) of the sheet metal component (1) to be produced. The punch (2.2) or the punch area and the die area (2.11), together with the clamped-in molding board (Γ), enter into the die (2.1) and a transition region of the bottom frame and a frame area are formed with further retraction (FIG. 14). , If the bottom area, the transition area floor-frame and essentially the floor-level frame area are formed, an excess remains in the frame area due to the addition of material, at least in places along the longitudinal orientation of the sheet metal component (1) to be produced. When the bottom dead center is reached, the parting surface (Γ .4) of the frame area comes into contact with a shoulder region (2.23) of the punch or punch holder (2.24) (FIG. 15). By increasing the pressure on the punch holder (2.24), the force of the spring element (2.25) is overcome and the punch (2.2) and the punch holder (2.24) approach. The shoulder region (2.23) thereby acts, at least in sections, on the separating surface (.4) of the frame region, in particular along the longitudinal extension of the sheet metal component (1) to be produced, and the further approximation between punch (2.2) and punch holder (2.24) leads to at least one In some areas thickness, in particular along the longitudinal extent of the hardened sheet metal component (1), in particular in the edge region near the edge of the frame region (1.2) or in the frame region (1.2) (FIG. The sheet metal component (1) produced remains in the closed mold (2) until the desired microstructure has been established. Thereafter, the tool (2) is opened and the hardened sheet metal component (1) can be removed.
In den Figuren 17 und 18 ist eine weitere Ausführung eines Werkzeugs (2) bzw. eine weitere Verfahrensweise dargestellt, welches bzw. welche zur Kaltumformung wie auch zur Warmumformung verwendet werden kann, welches bzw. welche im Unterschied zu dem Werkzeug (2) und der beschriebenen Verfahrensweise in bzw. zu den Figuren 9 bis 12 eine geteilte Matrize (2.1) aus zwei Matrizenteilen, einem äußeren Matrizenteil (2.121) und einem inneren Matrizenteil (2.122), aufweist, die im Schulterbereich (2.13) in vertikaler Ausrichtung voneinander getrennt und bei Bedarf einzeln ansteuerbar und verfahrbar sein können. Bevor eine Formplatine in das Werkzeug (2) eingelegt wird, wird der äußere Matrizenteil (1.121) horizontal in eine Parkposition verfahren, so dass sich zwischen dem äußeren und inneren Matrizenteil (1.121, 1.122) ein bestimmter Abstand einstellt. Nachdem eine Formplatine in das offene Werkzeug (2) eingelegt wurde und ein Formen durch das Absenken des Stempels (2.2) bereits in Gang gesetzt wurde, ermöglicht der zuvor auf Abstand zum inneren Matrizenteil (1.122) gefahrene äußere Matrizenteil (1.121), dass der kantennahe Randbereich des Flanschbereichs ungehindert in eine Position überführt werden kann, so dass kurz vor dem unteren Totpunkt der äußere Matrizenteil (2.121), beispielsweise über Keilschieber angetrieben, gegen die Trennfläche (1.4') des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils (1) fahren kann (Fig. 17). Durch die Erhöhung des Druckes auf die Trennfläche (Γ .4) wird das Übermaß respektive der Materialüberschuss des Halbzeugs in den Flanschbereich gedrückt (Fig. 18), dadurch zumindest abschnittsweise druckbeaufschlagend einwirkt, wodurch das Bauteil (1) eine maßhaltige Randkontur erhält. Zur Aufnahme des aufdickenden Materials kann ein entsprechender Freiraum in der Matrize und/oder Stempel vorgesehen sein. Danach wird das Werkzeug (2) geöffnet und das Bauteil (1) kann entnommen werden. FIGS. 17 and 18 show a further embodiment of a tool (2) or a further method which can be used for cold forming as well as for hot forming, which in contrast to the tool (2) and the described in or to Figures 9 to 12 a Divided die (2.1) consists of two die parts, an outer die part (2.121) and an inner die part (2.122), which can be separated from each other in the shoulder region (2.13) in vertical alignment and individually controlled and moved if necessary. Before a shaping plate is inserted into the tool (2), the outer die part (1.121) is moved horizontally into a parked position, so that a certain distance is established between the outer and inner die part (1.121, 1.122). After a mold plate has been inserted into the open mold (2) and mold has already been started by lowering the punch (2.2), the outer mold part (1.121) previously moved away from the inner mold part (1.122) allows the mold to close to the edge Edge region of the flange portion can be freely transferred to a position, so that shortly before the bottom dead center of the outer die part (2.121), for example driven via wedge slide, against the parting surface (1.4 ') of the flange, in particular along the longitudinal extent of the component to be generated (1 ) (Fig. 17). By increasing the pressure on the separating surface (Γ .4), the excess or excess material of the semifinished product is pressed into the flange region (FIG. 18), thereby acting in a pressurizing manner, at least in sections, whereby the component (1) acquires a dimensionally stable edge contour. For receiving the thickening material, a corresponding free space in the die and / or stamp may be provided. Thereafter, the tool (2) is opened and the component (1) can be removed.
Die Figuren 19 bis 23 zeigen einen Verfahrensablauf nach einer weiteren Ausführung der Erfindung zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils (1). FIGS. 19 to 23 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particular hardened, flange-mounted sheet-metal component (1).
Die Figuren 24 bis 28 zeigen einen Verfahrensablauf nach einer weiteren Ausführung der Erfindung zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschbehafteten Blechbauteils (1) mit einem im Unterschied zu den anderen Ausführungsbeispielen schräg verlaufenden Zargenbereich (1.2). FIGS. 24 to 28 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particularly hardened, flange-mounted sheet-metal component (1) with a frame region (1.2) running obliquely in contrast to the other exemplary embodiments.
Die Figuren 29 bis 33 zeigen einen Verfahrensablauf nach einer weiteren Ausführung der Erfindung zur Herstellung eines insbesondere gehärteten, flanschlosen Blechbauteils (1) mit einem im Unterschied zu den anderen Ausführungsbeispielen schräg verlaufenden Zargenbereich (1.2). In der Schnittdarstellung des Werkzeugs (2) in den Figuren 19 bis 33 sind keine Kühlkanäle dargestellt. Diese sind in der Regel erforderlich, um eine ausreichende Wärmeabfuhr zum Härten des zu erzeugenden Blechbauteils sicherzustellen. FIGS. 29 to 33 show a method sequence according to a further embodiment of the invention for producing a particular hardened, flangeless sheet-metal component (1) with a frame region (1.2) running obliquely in contrast to the other exemplary embodiments. In the sectional view of the tool (2) in Figures 19 to 33, no cooling channels are shown. These are usually required to ensure sufficient heat dissipation for curing of the sheet metal component to be produced.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen sowie auf die allgemeine Beschreibung beschränkt. Insbesondere sind alle genannten Merkmale bezogen auf das Verfahren sowie auf das Werkzeug miteinander kombinierbar. In der einfachsten Ausführung kann das Bauteil im Wesentlichen eben ausgebildet sein und nur einen Bodenbereich aufweisen, insbesondere im kantennahen Randbereich aufgedickt sein. Weitere Ausführungen von Bauteilen mit Bodenbereich, Übergangsbereich Boden-Zarge, Zargenbereich, optional Übergangsbereich Zarge-Boden und optional Flanschbereich wurden beschrieben. Neben Stahl, der sowohl kalt als auch warm verarbeitet werden kann, können auch andere Metalle wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder andere Materialien wie zum Beispiel thermoplastische Kunststoffe, welche insbesondere im kalten oder warmen Zustand verarbeitbar sind, zum Einsatz kommen. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, vorzugsweise gehärtete Blechbauteil kommt als Karosserie- oder Fahrwerksbauteil in Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen, kommerzielle Nutzfahrzeuge, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, Landmaschinen, Baumaschinen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhängern oder Trailern zum Einsatz. Auch in Fahrzeuganbauteilen, wie beispielsweise in gebauten Batteriekästen für Elektro- oder Hybridfahrzeuge, können erfindungsgemäß hergestellte gehärtete Blechbauteile eingesetzt werden. Auch in nichtfahrzeugspezifischen Anwendungen können erfindungsgemäß hergestellte Bauteile zum Einsatz kommen. The invention is not limited to the embodiments described above and to the general description. In particular, all the features mentioned can be combined with one another based on the method and on the tool. In the simplest embodiment, the component can be substantially planar and have only one bottom region, in particular be thickened in the edge region near the edge. Further versions of components with floor area, transition area floor-frame, frame area, optional transition area frame-floor and optional flange area have been described. In addition to steel, which can be processed both cold and hot, other metals such as aluminum, magnesium or other materials such as thermoplastic materials, which are particularly processable in the cold or warm state, can be used. The preferably hardened sheet metal component produced by the method according to the invention is used as a body or chassis component in passenger cars, commercial vehicles, commercial vehicles, trucks, special vehicles, buses, buses, agricultural machines, construction machines, whether with an internal combustion engine and / or electric drive, trailers or trailers , Also in vehicle attachment parts, such as in built battery boxes for electric or hybrid vehicles, produced according to the invention hardened sheet metal components can be used. Even in non-vehicle specific applications components produced according to the invention can be used.

Claims

Ansprüche claims
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Bodenbereich, optional einem Übergangsbereich Boden-Zarge, optional einem Zargenbereich, optional einem Übergangsbereich Zarge-Boden und optional einem Flanschbereich, wobei ein Halbzeug aus einem plastisch verformbaren Werkstoff bereitgestellt wird, wobei das Halbzeug eine Längserstreckung und eine Quererstreckung mit einer umlaufenden Randkontur mit Trennfläche aufweist, wobei das Halbzeug ein- oder mehrstufig in einem oder mehreren Werkzeugen zur Herstellung des Bauteils verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche zumindest zeitweilig, insbesondere während oder nach der Bearbeitung des Halbzeugs zur Herstellung des Bauteils, und zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Werkzeug steht. Method for producing a component having a bottom region, optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region, optionally a transition region frame bottom and optionally a flange region, wherein a semifinished product is provided from a plastically deformable material, wherein the semifinished product has a longitudinal extent and a transverse extent having a peripheral edge contour with parting surface, wherein the semifinished product is processed in one or more stages in one or more tools for the production of the component, characterized in that the separating surface at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product for the production of the component, and at least in sections is in contact with the tool.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Halbzeug aus einem härtbaren Stahl Werkstoff bereitgestellt wird, welches zum einen in Form einer Formplatine einer zumindest bereichsweisen Wärmbehandlung unterzogen wird, wobei die Formplatine insbesondere oberhalb der Acl-Temperatur erwärmt, ein- oder mehrstufig umgeformt und durch Abkühlen zumindest bereichsweise gehärtet wird oder zum anderen das Halbzeug zunächst zu einer Vorform kaltgeformt wird, die Vorform einer zumindest bereichsweisen Wärmbehandlung unterzogen wird, wobei die Vorform insbesondere oberhalb der Acl-Temperatur erwärmt und anschließend durch Abkühlen zumindest bereichsweise gehärtet wird. A method according to claim 1, characterized in that a semifinished product is provided from a hardenable steel material, which is subjected to at least a portion of the heat treatment in the form of a molding board, wherein the mold plate in particular heated above the A cl temperature, one or more stages formed and is at least partially hardened by cooling or on the other hand, the preform is first cold-formed into a preform, the preform is subjected at least in areas heat treatment, the preform is heated above the A cl temperature and then cured by cooling at least partially.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug zu einer Vorform mit einem Bodenbereich, einem Übergangsbereich, einem Zargenbereich, optional einem Übergangsbereich Zarge-Flansch und optional einem Flanschbereich kaltgeformt wird, wobei zumindest die Geometrie der Vorform oder einzelne Vorformbereiche zumindest bereichsweise von der Geometrie des Bauteils oder einzelner Bauteilbereiche abweicht. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the semi-finished product is cold-formed into a preform having a bottom portion, a transition region, a frame region, optionally a transition region frame flange and optionally a flange, wherein at least the geometry of the preform or individual preform regions at least partially deviates from the geometry of the component or individual component areas.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorform einen Bodenbereich, einen Übergangsbereich Boden-Zarge und einen Zargenbereich aufweist, die Vorform in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl- Temperatur erwärmt wird, die erwärmte Vorform in ein offenes Werkzeug zum Härten, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird und durch Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Werkzeug das hergestellte Bauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei der Stempel zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils druckbeaufschlagend einwirkt. A method according to claim 3, characterized in that the preform has a bottom portion, a transition region bottom frame and a Zargenbereich, the preform is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl - temperature, the heated preform in an open tool for hardening, which is preferably actively cooled and comprises at least one die and a punch, is inserted and is hardened by closing the tool by the contact with the tool, the manufactured component at least partially, wherein the punch at least partially on the parting surface of the Zargenbereichs, in particular along the longitudinal extent of the component to be produced acts pressurizing.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorform einen Bodenbereich, einen Übergangsbereich Boden-Zarge, einen Zargenbereich, einen Übergangsbereich Zarge-Flansch und einen Flanschbereich aufweist, die Vorform in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur erwärmt wird, die erwärmte Vorform in ein offenes Werkzeug, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird und durch Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Werkzeug das hergestellte Blechbauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei die Matrize und/oder der Stempel zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils druckbeaufschlagend einwirkt. 5. The method according to claim 3, characterized in that the preform has a bottom portion, a transition region bottom frame, a frame portion, a transition region frame flange and a flange portion, the preform in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl - Temperature is heated, the heated preform in an open tool, which is preferably actively cooled and at least one die and a punch comprises, is inserted and is hardened by closing the tool by the contact with the tool, the sheet metal component produced at least partially, wherein the die and / or the stamp acts at least in sections on the separating surface of the flange region, in particular along the longitudinal extension of the component to be produced pressurizing.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stempel bestehend aus mehreren Teilstempeln verwendet wird, wobei beim Schließen des Werkzeugs in einem ersten Schritt ein Kontakt zwischen einem ersten Teilstempel und dem Bodenbereich, dem Übergangsbereich Boden-Zarge und dem Zargenbereich und in einem zweiten Schritt ein Kontakt zwischen einem zweiten Teilstempel und dem Flanschbereich hergestellt werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that a punch is used consisting of a plurality of partial punches, wherein when closing the tool in a first step, a contact between a first part of the stamp and the bottom portion, the transition region bottom frame and the frame area and in one second step, a contact between a second part of the stamp and the flange are made.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formplatine in einem Ofen, vorzugsweise in einem Durchlaufofen auf mindestens Acl-Temperatur erwärmt wird, nach dem Erwärmen die Formplatine in ein offenes Werkzeug, welches vorzugsweise aktiv gekühlt wird und mindestens eine Matrize und einen Stempel umfasst, eingelegt wird, durch Zufahren des Werkzeugs ein- oder mehrstufig umgeformt und durch Schließen des Werkzeugs durch den Kontakt mit dem Härtewerkzeug das hergestellte Bauteil zumindest bereichsweise gehärtet wird, wobei der Stempel und/oder die Matrize zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Zargenbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils und/oder die Matrize und/oder der Stempel zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche des Flanschbereichs, insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils druckbeaufschlagend einwirkt. 7. The method according to claim 2, characterized in that the molding board is heated in an oven, preferably in a continuous furnace to at least A cl temperature after heating the forming plate in an open tool, which is preferably actively cooled and at least one die and a punch comprises, is inserted, one or more stages formed by moving the tool and by closing the tool by the contact with the hardening tool, the manufactured component is at least partially cured, the punch and / or the die at least partially on the parting surface of the Zargenbereichs , in particular along the longitudinal extent of the component to be produced and / or the die and / or the stamp at least partially acts on the separating surface of the flange, in particular along the longitudinal extension of the component to be produced druckbeaufschlagend.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug einen verschiebbaren Matrizenbereich und/oder einem voreilenden Stempel aufweist, welcher nach dem Einlegen der erwärmten Formplatine in das Werkzeug die Formplatine zusammen mit dem Stempel zumindest in dem auszubildenden Bodenbereich bis zum Schließen des Werkzeugs klemmend fixiert. 8. The method according to claim 7, characterized in that the tool has a displaceable die area and / or a leading punch, which after inserting the heated forming board in the tool, the forming board together with the punch at least in the trainees bottom area to close the tool clamped fixed.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug mindestens einen, insbesondere beheizbaren Niederhalter aufweist, welcher nach dem Einlegen der erwärmten Formplatine in das Werkzeug vor oder nach dem Zusammenfahren des verschiebbaren Matrizenbereichs und des Stempels zur Führung der Formplatine distanziert abgesenkt wird. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the tool has at least one, in particular heated hold-down, which after removal of the heated mold board in the tool before or after the collapse of the displaceable die area and the punch for guiding the forming board is lowered distanced becomes.
10. Werkzeug (2), insbesondere zum Härten, insbesondere als Teil einer Prozesslinie zur Herstellung eines Bauteils (1) mit einem Bodenbereich (1.1), optional einem Übergangsbereich Boden-Zarge, optional einem Zargenbereich (1.2), optional einem Übergangsbereich Zarge-Flansch und optional einem Flanschbereich (1.3) aus einem Halbzeug, welche aus einem plastisch verformbaren Werkstoff besteht, wobei das Halbzeug eine Längserstreckung und eine Quererstreckung mit einer umlaufenden Randkontur mit Trennfläche (VA) aufweist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, mit einer Matrize (2.1) und mit einem Stempel (2.2), mit Mitteln zum Verfahren des Stempels (2.2) und/oder der Matrize (2.1), mit optionalen Mitteln zum Kühlen (2.X) des Werkzeugs (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (VA) zumindest zeitweilig, insbesondere während oder nach der Bearbeitung des Halbzeugs zum Bauteil, zumindest abschnittsweise in Kontakt mit dem Werkzeug steht. 10. tool (2), in particular for hardening, in particular as part of a process line for producing a component (1) with a bottom region (1.1), optionally a transition region bottom frame, optionally a frame region (1.2), optionally a transition region frame flange and optionally a flange region (1.3) of a semifinished product, which consists of a plastically deformable material, wherein the semifinished product has a longitudinal extent and a transverse extent with a peripheral edge contour with parting surface (VA), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a die (2.1) and with a punch (2.2), with means for moving the punch (2.2) and / or the die (2.1), with optional means for cooling (2.X) the tool (2), characterized that the separating surface (VA) at least temporarily, in particular during or after the processing of the semifinished product to the component, at least in sections in contact with the Werkz eug stands.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (2.1) und/oder der Stempel (2.2) derart eingerichtet sind, dass sie zumindest abschnittsweise auf die Trennfläche (VA) des Bodenbereichs ( .1), des optionalen Zargenbereichs ( .2) oder des optionalen Flanschbereichs ( .3), insbesondere entlang der Längserstreckung des zu erzeugenden Bauteils (1) druckbeaufschlagend einwirken. 11. Tool according to claim 10, characterized in that the die (2.1) and / or the punch (2.2) are arranged such that they at least in sections on the parting surface (VA) of the bottom region (.1), the optional Zargenbereichs (. 2) or the optional flange (.3), in particular act along the longitudinal extension of the component to be produced (1) pressurizing.
12. Werkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (2.2) einen Schulterbereich (2.23) zur Einwirkung auf die Trennfläche (Γ .4) des Zargenbereichs ( .2) aufweist und/oder die Matrize (2.1) einen Schulterbereich (2.13) zur Einwirkung auf die Trennfläche ( .4) des optionalen Flanschbereichs (Γ .3) aufweist. 12. Tool according to claim 10 or 11, characterized in that the punch (2.2) has a shoulder region (2.23) for acting on the parting surface (Γ .4) of the Zargenbereichs (.2) and / or the die (2.1) has a shoulder region (2.13) for acting on the parting surface (.4) of the optional flange area (Γ .3).
13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) mindestens einen, insbesondere beheizbaren Niederhalter (2.3) aufweist. 13. Tool according to one of claims 10 to 12, characterized in that the tool (2) has at least one, in particular heatable down device (2.3).
14. Werkzeug nach einem Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) einen im Wesentlichen höhenverschiebbaren Matrizenbereich (2.11) aufweist. 14. Tool according to one of claims 10 to 13, characterized in that the tool (2) has a substantially height-displaceable die area (2.11).
15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (2.2) aus mehreren Teilstempeln (2.21, 2.22) besteht. 15. Tool according to one of claims 10 to 14, characterized in that the punch (2.2) consists of several partial punches (2.21, 2.22).
16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (2.2) mit einem Stempelhalter (2.24) gekoppelt ist, wobei der Stempel (2.2) zum Stempelhalter (2.24) in Arbeitsrichtung zu- und wegbewegbar angeordnet ist. 16. Tool according to one of claims 10 to 15, characterized in that the punch (2.2) with a punch holder (2.24) is coupled, wherein the punch (2.2) to the punch holder (2.24) in the working direction and is arranged wegbewegbar.
17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (2.1) einen äußeren Matrizenteil (2.121) und einen inneren Matrizenteil (2.122) aufweist, wobei insbesondere der äußere Matrizenteil (2.121) horizontal verfahrbar ist. 17. Tool according to one of claims 10 to 16, characterized in that the die (2.1) has an outer die part (2.121) and an inner die part (2.122), wherein in particular the outer die part (2.121) is horizontally movable.
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