CN111182979A - 借助于预成型构件制造成型板材构件的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造构件、尤其车结构构件的方法，包方法步骤：工件预成型为预成型构件(1)，且由预成型构件(1)制造最终成型构件(8)或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)，其中通过尤其在至少一个方法步骤中的成型，将预成型构件(1)成型为一次或多次弯折的最终成型构件(8)或成型为一次或多次弯折的、最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。此外，本发明还涉及一种装置，尤其用于实施根据本发明的方法，其具有成型工具，其中成型工具构造为多部件的成型工具，其中该多部件成型工具的各个部件包括至少一个冲头(2a、2b、2c)和一个模具(3a、3b，3c)，其中成型工具设置用于通过成型由预成型构件(1)制造一次或多次弯折的最终成型构件(8)或者设置用于通过成型和校准由预成型构件(1)制造一次或多次弯折的、最终成型的、高尺寸精度的构件(13)，其中成型工具构造为多部件成型工具，其中该多部件成型工具的各个部件包括至少一个冲头和至少一个模具。

Description

借助于预成型构件制造成型板材构件的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于制造构件、尤其车辆的结构构件的方法，其中该方法包括以下方法步骤：将工件预成型为预成型构件，以及由该预成型构件制造最终成型构件。本发明还涉及一种具有成型工具的装置，尤其用于实施根据本发明的方法。

背景技术

通过板材成型制造的构件，例如深冲的构件通常需要最终的边缘剪裁，在例如深冲的构件中将多余的区域裁掉。在具有凸缘的部件中，可例如通过一个或多个剪裁工具来进行，以期望的方式从上方或倾斜地部分或完全裁掉所述凸缘。而对于无凸缘部件，剪裁已经显著的更加耗费成本，因为它必须例如通过楔形滑块从侧面引导出来而被剪裁。然而，该剪裁操作的缺点在于，剪裁通常需要一个或者甚至多个单独的、经常维护密集的操作，此外通常需要自己的工具技术和自己的物流系统。此外，所剪裁的区域提高了废料份额，由此产生另外的成本。

为了至少缩短工艺链，遵循不同的方法，通过这些方法使凸缘剪裁集成到诸如最后的成型操作(例如深冲操作)中。由此，虽然已经可以实现可观的成本节约，但是继续保留了一些缺点，例如边角料的产生、复杂的工具的制造、耗费成本的试验、不期望的回弹作用、受限的尺寸精度和易受过程干扰性。

出于这个原因，提出了用于节省或大大减少构件、尤其是横截面为U形或帽形的构件的边缘剪裁的方法和装置。

所提出的方法的特征在于，通过不同的成型方法尽量接近最终轮廓地生产预成型构件，该构件通过合适的几何变化，如边框(Zargen)部位和凸缘的延长、波浪形的底面或改进的拉伸半径而主要地具有平面的材料添加。在随后的特殊的校准步骤中，将该材料添加镦锻出来，这导致内应力在板材平面的方向上的增厚和重新定向。此方法的改进通过组合的变体来工作，其中，也可部分地也存在材料不足。在校准之前或之后进行局部剪裁操作也是可能的。除了最小化回弹之外，也力求减少剪裁。因此，可以由接近最终轮廓的预成型构件完全无边缘剪裁地制造最终成型构件，并且因此以最小的材料使用、由最小尺寸的成型板坯、所谓的最小成型板坯制成。

例如由DE 10 2007 059 251 A1已知，在两阶段的方法中制造高尺寸精度的半壳。为此，首先制造接近最终轮廓的预成型半壳，所述半壳在整个横截面上由于其几何形状而具有多余的材料。接着，将预成型半壳通过一个另外的压制过程镦锻成其最终形状。以这种方式制造的半壳具有特别高的尺寸精度，因为通过引入的镦锻叠加或减小了产生半壳回弹的内应力部分。

然而，这种制造方法的缺点在于，预成型半壳通常必须经受进一步的剪裁，由此使这些半壳尤其在边框高度方面具有期望的尺寸。为了优化工艺链，例如由DE 10 2011 050001 A1已知，将最终的剪裁集成到深冲工艺中。根据此文献，为了制造无凸缘的拉伸件，半壳的凸缘区域在模具支承面范围内被剪裁。然后通过设置在拉伸冲头处的镦锻段(Stauchabsatz)在相同的工具中校准这样制造的预成型半壳。然而，该方法还具有如下缺点，多余的板坯材料作为边角料产生，并且切割边缘集成在深冲模具时经受高度工具磨损。此外，不能充分保证板坯在深冲期间不改变其位置，由此产生预成型半壳的尺寸不精确性，所述尺寸不精确性又引起凸缘区域或边框区域中的剪裁。

德国公开文献DE 10 2008 037 612 A1同样描述了一种用于制造高尺寸精度半壳的方法，该半壳具有底部区域、边框区域和凸缘区域，其中首先由板坯成型为预成型的半壳，该预成型的半壳随后成型并且剪裁成最终成型的半壳。

德国公开文献DE 10 2009 059 197 A1描述了一种用于制造半壳部件的方法，该半壳部件具有拉伸冲头和拉伸模具。通过以下获得过程可靠且成本低廉的制造：在单独的工作步骤中将拉伸冲头移入拉伸模具中，将板坯预成型为具有至少一个底部区段、至少一个边框区段以及任选的凸缘区段的板材毛坯，其中在通过拉伸冲头进行预成型期间，在板材毛坯的底部区段和边框区段或任选的凸缘区段中引入材料余量，并将板材毛坯完成成型并校准成半壳部件。

所述方案的共同点是，在第一方法步骤中产生这样的预成型件，该预成型件尽可能接近构件的最终形状或完成形状，并且可能需要另外的边缘剪裁。

减少或消除边缘剪裁需要稳固且不太敏感的预成型方法，其尽可能与摩擦、批次和厚度波动无关地提供其展开仅有彼此较小偏差的构件。如上所述，这通过使用隔开的外部的压紧装置、夹紧的内部压紧装置以及较大的拉伸间隙和拉伸半径来实现。

只有在这些方式由于形成强烈的褶皱或裂缝而不能抓握的地方，才需要边缘轮廓添加、制动的夹紧装置或小的拉伸半径，由此产生附加的多余区域。

在实际构件的转化过程中，现在已经发现，目前已知的用于预成型设计的方法并不一直足以制造高要求的构件形状或使剪裁最小化。因此可以例如在用于机动车中的U形支架中存在相对强烈弯折的预成型件，其只通过经典的深冲和随后的剪裁来预成型。这需要更多的材料并且降低了节约效果。

发明内容

由此出发，本发明的目的在于，提供一种用于低成本地制造高要求的成型构件的方法和装置。

与迄今常见的技术开发不同，在本发明的方法中此任务通过如下方式来解决，将预成型的、尤其是远离最终轮廓的构件通过尤其是在至少一个方法步骤中的成形，成型为尤其是沿其纵向)一次(或多次弯折的最终成型构件或成型为一次或多次弯折的、最终成型的、高尺寸精度的构件。因此，在一个预成型步骤中可以在第一工具中或任选地在多个工具段中通过低敏感的制造首先预成型可良好制造的、简单的、尤其是远离最终轮廓的构件，所述构件的边缘轮廓与预设轮廓偏差很小。在另一个方法步骤，然后可在至少一个第二工具中由预成型构件通过成型制造最终成型构件。根据本发明的方法具有如下优点：为了制造构件、尤其是高要求的成型的构件，可使用基本上平坦的板坯或最小成型板坯，且仍然可尽量舍弃边缘剪裁，从而相对于已知的方法实现了制造方法的明显简化。

在此，工件例如是基本上平坦的板坯或最小成型板坯。优选地，工件由一种或多种钢材料制造。替代地，也可以使用铝材料或其他金属。

预成型的、尤其是远离最终轮廓的构件尤其理解为构件的预成型件，其不仅可通过校准成型为最终成型构件。例如，预成型的或远离最终轮廓的构件是基本上直的构件。然而，预成型的或者说远离最终轮廓的构件已经能够具有结构化的平面元件。如果最终成型构件例如是弯折的构件，那么预成型的或远离最终轮廓的构件例如是较少弯折或不弯折的构件。例如，与最终成型构件不同，预成型的或远离最终轮廓的构件在至少一个方向上、例如在纵向上具有基本上恒定不变的横截面几何形状。由于其远离最终轮廓而不同于最终成型构件，预成型的或远离最终轮廓的构件尤其能够过程可靠地通过对待制造的底部进行压印和对待制造的边框进行折边(压印和折边)而简单地并且节省材料地制造。替代地，也可使用有效的、连续的方法，例如辊轧成型(Rollformen)。与此不同，最终成型的、高尺寸精度的构件尤其理解为经受校准的构件。

预成型的、尤其是远离最终轮廓的构件的制造在此例如可以包括深冲式的成型步骤，其中例如可以使用具有内部压紧装置、被隔开的外部压紧装置和/或大的拉伸半径和拉伸间隙以及任选的用于装载和定位的辅助设备的深冲工具。尤其还可进行包括例如底部的压印和边框的折边或任选地待制造的凸缘的消除的成型。也可以考虑由卷边和/或弯曲和/或(使)压印组成的任意组合或具有随后分份(Portionieren)成多个部分的辊轧成型。

根据本发明的方法的另一设计方案，用于制造最终成型的、高尺寸精度的构件的成型和校准可在一个共同的方法步骤中进行。此设计方案具有如下优点，仅在一个方法步骤中且尤其仅在一个工具中由预成型构件获得最终成型的、高尺寸精度的构件。

替代地，在根据本发明的方法的另一设计方案中，在另一成型步骤中通过成型由预成型构件首先制造最终成型构件，并且然后由最终成型构件通过校准来制造最终成型的、高尺寸精度的构件。这些两步骤的变体具有的优点是例如已经存在的校准工具可以用于校准构件并且该方法因此可以成本低廉地结合到现有的工艺链中。

如果设置有校准，则预成型构件或尤其最终成型构件包含用于制造尤其是尺寸精确的最终成型构件必需的材料添加和/或材料不足。

校准尤其可以理解为最终成型构件的完成成型，这例如也可以通过一个或多个压印或镦锻过程实现。然而，可能的是，最终成型的构件或最终成型的、高尺寸精度的构件还可经受另外的、改进构件的加工步骤，例如引入连接孔、侧面的压印

凸缘消除或(较小的)剪裁过程。然而，所追求的是，如此设计用于校准的工具的形状，使得此外不再必需另外的成型步骤。

在根据本发明的方法的另一个设计方案中，预成型构件、最终成型构件和/或最终成型的、高尺寸精度的构件是基本上长的构件。已经发现，在高要求成型的长形构件的制造中正好可有利地使用根据本发明的方法。长形构件尤其理解为与其它两侧相比具有明显更长的侧面并且尤其突出的边框的构件。该长侧自然形成构件的优选方向，以下称为纵向，而其它两边分别表示横向。尤其从这些构件的纵向与横向相比至少大于1倍的、尤其至少3倍、优选至少5倍地扩展的构件可以节省成本地制造特别高要求的成型构件。

按照根据本发明的方法的另一设计方案，预成型构件、最终成型构件和/或最终成型的、高尺寸精度的构件是半壳形的构件，其尤其是在横截面上为U形的或帽形的构件。已知的是，根据本发明的方法适用于特别节省成本地制造半壳形的构件，尤其使用在横截面为U形或帽形的构件中被证明是特别有利的。

按照根据本发明的方法的另一种设计方案，将预成型构件沿其纵向成型为具有Z形(弯折)或U形(双弯折)的、最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件。根据本发明的方法特别适合于制造高要求的成型构件，例如弯折的构件，或者甚至是强烈弯折的构件，例如强烈弯折的U形构件，尤其是当它们进行校准时。在制造一次或多次或多维弯折的构件时，根据本发明的方法恰好已经证明是特别节省成本的。因此，利用根据本发明的方法还可用最小成型板坯制造高要求的成型的构件，从而在需要时可尽量舍弃边缘剪裁。尤其当构件在其纵向具有Z形或U形时，这可特别节省材料地制造。在此例如通过移动各自围绕中间区域相对放置的成型区段以产生Z形状，使得预成型构件的待改变的区域相对于移动方向位于限定的角度，例如当纵向方向或纵轴线沿X方向走向时，沿Z方向和/或Y方向的移动是可能的(坐标系)。根据弯折的类型，在构件的纵轴线上的移动也可多次地且指向相反地进行。然后，产生最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件的U形或多次弯折的变体。

根据本发明的方法的另一设计方案，将预成型构件的不同区域时间错开地成型和/或校准为最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件。

预成型构件的不同区域因此至少部分地不同时地成型或校准为最终成型的形状或最终成型的、高尺寸精度的形状，其中最终成型的形状理解为最终成型构件的形状并且最终成型的、高尺寸精度的形状理解为最终成型的、高尺寸精度的构件的形状。不同的区域可以部分重叠或完全为不同的区域。因此，预成型构件的不同区域至少部分地单独地或分开地成型或校准。预成型构件的成形或校准尤其由分部分的成型或校准步骤组合而成。优选地，在不同区域的成型和/或校准之间存在部分的时间上的重叠，从而使得成型和/或校准部分地同时进行。然而同样可能的是，当在先区域的成型和/或校准完成时，然后才进行区域的成型和/或校准。例如设置有至少一个第一区域和第二区域，它们在时间上错开地成型和/或校准。然而，也可以设置多于两个，例如三个、四个、五个或更多个不同的区域。此过程使得在制造高要求的构件时进一步节省成本。尤其地，因此可在继续成型步骤中和/或在最终成型时实现例如节省成本地使用单独的工具和/或使用需维护较少的工具。尤其应用范围可以扩展到尤其是用来自现有技术已知的方法的边界条件(如由于其耗费成本的形状)迄今不能相应地制造的构件。

在另一设计方案中，最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件具有至少三个区域，尤其一个带有两个邻接的边缘区域的、弯折的中间区域，其中优选在将预成型构件成型为最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件中，将边缘区域基本上平行地定向和/或保持平行，并且中间区域的纵轴线相对于边缘区域的纵轴成角度。边缘区域的其它定向也可在X、Y和/或Z方向(坐标系)上。在上下文中，概念“边缘区域”指这样布置在中间区域旁边，并且不依赖于此区域在整个最终成型构件中的绝对位置的区域。已证实，根据本发明的方法特别有利地适合于制造这样的耗费成本地成型的构件。此外，当最终成型构件在至少一个边缘区域的纵轴和至少一个中间区域的纵轴之间具有10°至120°的角度、尤其20°至100°的角度、优选25°至90°的角度时，可将用于成型和/或校准的工具的复杂性和操控保持得尽可能小。特别优选地，最终成型构件或最终成型的、高尺寸精度的构件此外在至少一个边缘区域的纵轴和至少一个中间区域的纵轴之间具有30°至60°的角度，从而可进一步降低工具的复杂性。

根据本发明的方法的另一设计方案，使用多部件的成型工具，其中在预成型构件的至少一个边缘区域成型为最终成型的形状之后，将预成型构件的中间区域成型为最终成型的形状，或其中在预成型构件的至少一个边缘区域成型和校准为最终成型的、高尺寸精度的形状之后，将预成型构件的中间区域成型和校准为最终成型的、高尺寸精度的形状。

在根据本发明的方法的一个优选的设计方案中，将预成型构件放入到模具中，所述模具相对于用于成型的冲头或模具的移动方向倾斜地布置。移动方向尤其理解为在成型过程中冲头和/或模具的移动方向，也就是说例如竖直方向。在此，倾斜地布置的模具尤其理解为，由此使放入的构件的纵轴倾斜于移动方向。已知的是，可以通过在构件的移动方向和位置之间的角度有利地调节拉伸度(Abstreckgrad)。在此，角度越小，可实现的拉伸越大。因此，通过使用单独的工具就可节约成本地调节期望的拉伸度。

在根据本发明的方法的另一个有利的设计方案中，将预成型构件夹紧在至少一个边缘模具和附属的至少一个边缘冲头之间，其中夹紧力如此的高，使得预成型构件基本不能够(意味着没有或只有较小的)再滑动。因此，通过调节夹紧力，能够以相对小的耗费实现制造耗费成本地成型的构件。

根据本发明的第二教导，在以下这种类型的装置中由此解决任务：成型工具构造为多部件的成型工具，其中多部件的成型工具的每个部件包括至少一个冲头和一个模具，其中所述成型工具对此设置用于通过成型由预成型构件制造一次或多次弯折的最终成型构件，或者对此设置用于通过成型和校准由预成型构件制造一次或多次弯折的最终成型的、高尺寸精度的构件。该装置优选使用在多工位压力机中或替代的连接的单个压力机中。

这种装置的使用使得能够节省成本地制造高要求的构件。因此，尤其可实现节省成本地使用例如单独的成型工具和/或在继续成型步骤和/或在最终成型中使用需维护较少的成型工具。尤其应用范围可以扩展到尤其是用来自现有技术已知的方法的边界条件(如由于其耗费成本的形状)迄今不能或仅能耗费成本地相应地制造的构件。

根据本发明的装置此外可以具有用于制造预成型构件的工具，尤其例如用于压印和折边的工具或具有内部的夹紧装置、隔开的外部的夹紧装置、大牵拉半径和牵拉间隙和/或用于装载和定位的辅助设备的深冲工具。也可使用具有随后分份至单个部件(预成型构件)的辊轧成型方法。

为了制造最终成型的、高尺寸精度的构件，根据本发明的装置可具有带有校准功能的成型工具，尤其具有带有校准功能的一体或分开的成型模具和/或具有校准功能的同样单部件或多部件的成型冲头和/或用于装载、支撑、定位和/或抛出的辅助元件。

替代地或附加地，根据本发明的装置可具有校准工具，尤其是具有一体的或分开的校准模具和/或同样单部件的或多部件的校准冲头和/或用于装料、支承、定位和/或抛出的辅助元件。

在根据本发明的装置的另一设计方案中，成型工具具有至少一个带有两个邻接的边缘工具部件的中间工具部件，其中所述至少一个中间工具部件包括至少一个中间冲头和至少一个中间模具，并且所述边缘工具部件中的至少一个具有边缘冲头和边缘模具。通过这种设计方案，在使用根据本发明的装置的情况下可以确保特别过程可靠且节省成本的制造。

按照根据本发明的装置的另一设计方案，至少一个边缘工具部件的至少一个边缘模具是高度可变的边缘模具。通过至少一个边缘模具高度可变，例如支承在顶尖套筒上，则可以有利地匹配预成型构件不同区域的成型和/或校准顺序。例如，因此能够在另一构件区域(尤其是中间区域)成型和/或校正之前或期间就已经实现预成型构件的边缘区域的成型和/或校正以及夹紧，这进一步简化了此构件的制造，尤其是具有高尺寸精度而不用边缘剪裁的构件。任选地，边缘模具、尤其是高度不可变(即已经位于最终位置)的边缘模具，具有内部的夹紧装置或形状保持冲头，所述形状保持冲头基本上如此支撑边缘区域的形状的大部分，以至于通过成型移动不产生显著的尺寸改变，从而预成型构件除了与边缘工具部件形状配合以外特别有利地定位并由此产生一定尺寸精度。概念“高度可变”在边缘模具的语境下理解为，这样描述的边缘模具相对于成型工具的其他模具部分是高度可变的，而这些其他模具部分相对彼此是固定的。

按照根据本发明的装置的另一设计方案，至少一个边缘工具部件的至少一个边缘冲头相对于另一冲头(部件)活动地支承。通过至少一个边缘冲头活动地支承(优选通过至少一个液压调节设备力作用地支承)，可以进一步有利地匹配预成型构件不同区域的成型和/或校准的顺序。例如，因此能够在另一构件区域(尤其是中间区域)成型和/或校准之前或期间就已经实现预成型构件的边缘区域的成型和/或校准以及夹紧，这进一步简化了此构件的制造，尤其是具有高尺寸精度而不用边缘剪裁的构件。与高度可变的边缘模具结合，由此还可实现例如特别有利地同时成型和/或校准与预成型构件的中间区域邻接的边缘区域。概念“活动”在边缘冲头的语境下理解为，这样标明的边缘冲头相对于根据本发明的成型工具的其它冲头部件单独地活动，尤其可在高度上改变，而所述其它冲头部件是彼此固定的。

当根据另一设计方案的装置和/或成型工具相对于移动方向处于倾斜位置时，是特别有利的。已经认识到，通过该方法可以有利地调节拉伸度。

按照根据本发明的装置的另一设计方案，成型工具具有带有校准功能的成型边缘模具和/或带有校准功能的成型边缘冲头，尤其带有校准功能、带有任选的内部夹紧装置、高度可调的成型边缘模具。由此，可以有利地仅用一个模具实现预成型构件到最终成型构件的成型和校准。

具有校准功能的成型(边缘)模具和具有校准功能的成型(边缘)冲头理解为(边缘)模具或冲头，其基本上已经包含高尺寸精度、最终成型的构件的最终形状。

在根据本发明的装置的另一设计方案中，成型工具具有用于截止材料流超出构件边缘的设备，例如侧面的或端面的阻挡壁。由此，尤其在任选的凸缘区域中通过以下方式实现最终成型构件的尺寸精度的进一步改善：至少不时地在压制过程期间使构件的材料流例如在半壳形构件的任选的凸缘边缘处截止。由此实现了，没有板坯材料从压制区域压出并且由此将所有多余的板坯材料完全成型为最终成型构件。预成型构件和/或最终成型构件和/或最终成型的、高尺寸精度的构件的向外的材料流的阻挡可以以特别优选的方式通过设置在用于冲压过程的冲头处的阻挡壁来实现。一方面，这具有优点，不必设置附加的可移动的部件来阻挡材料流向外。另一方面，按此方式获得，在引起材料流的压制过程中，阻挡材料流的阻挡壁正好向用于设置用于阻挡的位置移动。替代地，可移动侧壁可提供截止。此外，该装置具有用于夹紧预成型构件的各个底部区域的任选的设备，通过该设备能够实现预成型构件的尤其对于尺寸精度特别有利的精确定位。

通过根据方法的优选实施方式的方法步骤的上文和下文中的描述，也应公开用于通过装置的优选实施方式实施方法步骤的相应的设备。同样地，通过公开用于实施方法步骤的设备应该公开了相应的方法步骤。

附图说明

此外，本发明借助两个实施例结合附图进一步阐述。附图中

图1a-d示出在根据本发明的方法的第一实施例中通过根据本发明的装置的一个实施例，将预成型构件成型为最终成型构件的示意图，其中仅示出冲头和模具的作用面，以及

图2a-f示出在根据本发明的方法的第二实施例中通过根据本发明的装置的一个实施例，在一个单独的步骤中将预成型构件成型为最终成型的、高尺寸精度的构件的示意图，其中仅示出冲头和模具的作用面。

具体实施方式

下面借助于帽形型材的、一次弯折的构件的制造来详细阐述根据本发明的方法和根据本发明的装置的实施例。对于无凸缘的和/或多次弯折的部件，进行类似的处理方式。

下面对于类似的或彼此相应的特征使用相同的附图标记。

在未示出的第一步骤中，通过合适的方法成本低廉地制造形状为未弯折的、伸展的并且在其纵向上主要直线指向的、具有预先给定的边缘轮廓的帽形型材的简单成型的预成型构件1。该图简单地涉及预成型构件的纵向轴线的延伸，否则该预成型构件可以具有完全结构化的剩余平面元件或弯曲部。作为适合制造此简单成型的预成型构件1的方法，考虑例如压印并折边(Hochstellen)或具有隔开的外部夹紧装置的强烈的深冲。用于制造简单成型的预成型的、尤其是远离最终轮廓的构件1的装置因此例如是用于压印并折边的工具或具有内部的夹紧装置、隔开的外部夹紧装置、大的牵拉半径和牵拉间隙以及用于装载和定位的辅助设备的深冲工具。简单成型的预成型构件1也可以替代地通过滚压成型来制造。

在下一步骤中，在图1中示意性展示的根据本发明的装置的成型工具中进行继续成型。用于继续成型该简单地成型的预成型构件1的成型工具在此构造成三件式的并且具有一个中间工具部件和两个边缘工具部件，其中，中间工具部件具有中间冲头2b和中间模具3b，并且第一边缘工具部件具有边缘冲头2a和高度可变的边缘模具3a，其中，边缘模具3a通过顶尖套筒6高度可变地可移动地(箭头6)支承。高度不可变的模具部件还可以具有任选的内部的夹紧装置(未示出)，该夹紧装置在移出状态中使定位和装载变得容易。第二边缘工具具有活动的边缘冲头2c和固定的边缘模具3c。附属于固定的边缘模具3c的活动的边缘冲头2c例如通过液压的或其它力作用的调节设备(所示出的是此力作用的调节设备的移动装置5)而相对于其它冲头，即中间冲头2b和第一边缘工具部件的边缘冲头2a而移动地支承。成型工具处于相对于通过箭头4示出的压力机向下移动的倾斜位置中。下面将描述继续成型的流程。

如图1a所示，边缘冲头2a、2c和中间冲头2b在继续成型步骤开始时处于抬起的位置。高度可变的边缘模具3a通过压机的顶尖套筒升高到固定的边缘模具3c的水平上，如通过箭头6所示。两个其他模具3b、3c已经处于其最终位置，是固定的并且不会活动。此外，固定的边缘模具3c的未示出的内部的夹紧装置可以移出。

首先，将简单预成型构件1放入倾斜于移动方向4的模具3a、3b、3c。在此，预成型构件1的定位可以通过与两个边缘模具的形状配合或者/和通过固定的边缘模具的未示出的升高的内部夹紧装置来进行。

如图1b所示，进一步地，边缘冲头2a、2c和中间冲头2b通过压力机的移动沿移动方向4向下降低。在此，首先不仅有力作用地支承的可活动的边缘冲头2c，还有抬高的高度可变的边缘模具3a将简单成型的预成型构件1夹紧在其各自的配对件2a、3c之间。在此，如此选择夹紧力，使得简单成型的预成型构件1在其移动期间不可再滑动或仅可轻微再滑动。简单成型的预成型构件1的中间区域lb首先露出。

在进一步向下移动中，与高度可变化的边缘模具3a相对放置的边缘冲头2a向下挤压所述边缘模具3a。此外，活动的边缘冲头2c在其向下移动中被固定的边缘模具3c阻止。各个边缘冲头2a、2c和边缘模具3a、3c之间的相对移动结合夹紧和倾斜位置导致简单成型的预成型构件1的中间区域1b相对于固定的侧面1c增加地延长并在此偏移。因为产生的弯折需要比直的形状更多的材料，所以在简单成型的预成型构件1的中间区域1b与边缘区域1a、1c之间的几乎所有过渡区域中出现直至塑性变型的延伸和由此伴随的拉力负荷。对此需要的材料主要来自模具部件各个区域之间的过渡区域的延伸。

在最终位置，如图1c中所示，所有的模具和冲头部件位于止挡状态(Blockzustand)，该状态导致最终成型构件8(见图1d)的最终形式，各自相对放置的冲头部件2a、2b、2c和模具部件3a、3b、3c的移动尤其导致局部的Z形状。取决于弯折的类型，还可沿构件纵轴多次地并且反向地进行移动。然后产生最终成型构件8的U形或多次弯折的变体。此外，在继续成型中还可补充构件8的未预成型的平面元件。

如图1d所示，工具部件最终移动到如通过箭头7所示的起始位置，其中，通过箭头5'示出该力作用调节设备到起始位置的返回移动方向，并且可以取出最终成型构件8并且在需要时将其送入未示出的校准工具中，在该校准工具中在校准的过程中调节高尺寸精度。

任选的校准工具尤其具有一体的或分开的校准模具和同样一件式或多部件的校准冲头以及用于装载、支撑、定位和顶出的辅助设备。在校准之后，可以取出最终成型的、高尺寸精度的构件13。

在根据本发明的方法的第二实施例中，根据本发明的装置包括仅两个工具，用于制造简单成型的预成型构件的第一工具和用于与校准组合继续成型的成型工具。

用于制造简单成型的预成型构件1的工具例如是与在第一实施例的变体中同样的工具，也就是说例如用于压印并折边或用于具有隔开的外部夹紧装置的强烈的深冲或具有随后分份的冷弯成型的工具。

如图2a所示，用于简单成型的预成型构件1的最终成型和校准的工具组合地包括中间工具部件和两个边缘工具部件，其中中间工具部件具有中间冲头2b和中间模具3b，并且第一边缘工具部件具有边缘冲头2a和高度可变的边缘模具3a。第二边缘工具部件具有活动的边缘冲头2c和固定的边缘模具3c。高度可变的边缘模具3a和固定的边缘模具3c任选地各自具有内部的夹紧装置10。附属于固定的边缘模具3c的活动的边缘模具2c通过液压力或其他力作用的调节设备相对于其它冲头(即第一边缘工具部件的中间冲头2b和边缘冲头2a)移动地支承。成型工具相对于压力机的向下移动4处于期望的倾斜位置。与第一实施例的变体不同的是，模具3a、3b、3c和冲头2a、2b、2c具有校准功能，因此涉及具有校准功能的成型模具或具有校准功能的成型冲头。此外，该成型工具为了校准过程具有以侧面的阻挡壁9和任选的未示出的端面的阻挡壁的形式的、用于截止材料流超出构件边缘的设备，以及在需要时通过升高的夹紧装置10夹紧预成型构件1的各个底部区域的可能性。

如在第一实施例中，成型冲头2a、2b、2c首先位于升高的位置。通过例如压力机的顶尖套筒以及任选的液压或其它力作用的调节设备(所示出的是此力作用的调节设备的移动方向5)将高度可变的成型边缘模具3a升高到固定的成型模具的水平(通过箭头6示出)。两个其它的模具3b、3c处于其最终位置，是固定的并且不会活动。此外，两个边缘模具3a、3c的任选的内部夹紧装置10移出。

如图2b所示，将简单预成型构件1放入模具中。在此，构件1的定位可以通过与两个边缘模具3a、3c的形状配合和/或通过固定的边缘模具3c的任选地升高的内部夹紧装置10来进行。

此外，所述三个成型冲头2a、2b、2c通过所述压制冲头的由箭头4示出的移动而向下下降。在此，首先不仅有力作用地支承的边缘冲头2c还有升高的高度可变的边缘模具3a将简单成型的预成型构件1在其各自的配合件2a、3c之间夹紧，即模具底部的部件或任选地升高的夹紧装置10。因为预成型构件1的横截面与最终形状不同，首先仅可能在内部的夹紧装置10的一些区域上进行夹紧。这与在模具3a、3b、3c与冲头2a、2b、2c或模具部件与冲头部件之间的底部区域的小的间隔12相关。如在图2c中可见，简单成型的预成型构件1的中间区域首先露出。

在进一步向下移动中，与活动的边缘模具3a相对放置的边缘冲头2a将所述边缘模具3a和抬起的夹紧装置10向下挤压。此外，通过固定的边缘模具3c来抑制活动地支承的边缘冲头2c的向下移动。

在此，各个边缘工具部件之间的相对移动还引起简单预成型构件1的中间区域增加地延长并在此偏移。因为产生的弯折需要比直的形状更多的材料，并且到升高的夹紧装置10的固定加紧11导致仅少量的材料从夹紧的区域流入到中间区域，所以在模具部件的区域之间的简单预成型构件1的几乎所有过渡区域中同样地出现直至塑性成型的延伸和由此伴随的拉力负荷，如在图2d中示出的。

在即将到达最终位置之前，将升高的夹紧装置10同样地向下压，如图2e所示。由此最终开始镦锻过程，其中尤其通过与阻挡壁9接触，在此期间最终成型构件13的所有多余的表面部分逐渐被镦锻出。

在最终位置，所有的模具部件和冲头部件3a、3b、3c、2a、2b、2c处于止挡状态，该止挡状态导致具有高尺寸精度和自由边缘剪裁性(Randbeschnittfreiheit)的构件最终轮廓的最终形式。

最后，如图2f所示，工具部件移动到其起始位置，如箭头7所示，其中，通过箭头5'分开示出该力作用调节设备到起始位置的返回移动方向。可取出最终成型的高尺寸精度的构件13并递送至进一步的加工链中。

Claims (18)

1.用于制造构件、尤其车辆的结构构件的方法，包括以下方法步骤：

使工件预成型为预成型构件(1)，以及

由预成型构件(1)制造最终成型构件(8、13)，

其特征在于，

通过成型，尤其在至少一个方法步骤中进行成型，将预成型构件(1)成型为一次或多次弯折的最终成型构件(8)，或成型为一次或多次弯折的、最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

首先由所述预成型构件(1)通过成型来制造所述最终成型构件(8)，然后由所述最终成型构件(8)通过校准来制造最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于制造所述最终成型的、高尺寸精度的构件(13)的成型和校准在一个共同的方法步骤中进行。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述预成型构件(1)、最终成型构件(8)和/或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)是基本上长形的构件(1、8、13)，尤其是沿纵向相比横向方向扩展至少大于1倍、尤其是至少3倍、优选至少5倍的构件(1、8、13)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述预成型构件(1)、最终成型构件(8)和/或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)是半壳形的构件(1、8、13)，尤其是横截面为U形的或帽形的构件(1、8、13)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中将所述预成型构件(1)成型为具有Z形或U形的最终成型构件(8)或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中将所述预成型构件(1)的不同区域(1a、1b、1c)时间错开地成型和/或校准为最终成型构件(8)或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述最终成型构件(8)或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)包括至少一个具有两个邻接的边缘区域(1a、1c)的弯折的中间区域(1b)，其中优选在预成型构件(1)成型为最终成型构件(8)或最终成型的、高尺寸精度的构件(13)时，所述边缘区域(1a、1c)基本上平行地定向和/或保持平行，并且所述中间区域(1b)的纵轴相对于所述边缘区域(1a、1c)的纵轴成角度，尤其是成10°至120°，优选30°至90°。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中使用多部件的成型工具，其中在将预成型构件(1)的至少一个边缘区域(1a、1c)成型为最终成型的形状之后，将预成型构件(1)的中间区域(1b)成型为最终成型的形状，或其中在将预成型构件(1)的至少一个边缘区域(1a，1c)成型并校准为最终成型的、高尺寸精度的形状之后，将预成型构件(1)的中间区域成型并校准为最终成型的、高尺寸精度的形状。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中将所述预成型构件(1)放到模具(3a、3b、3c)中，所述模具倾斜于用于成型所使用的冲头(2a、2b、2c)或模具(3a、3b、3c)的移动方向(4)布置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中首先将预成型构件(1)夹紧在至少一个边缘模具(3a、3c)与附属的至少一个边缘冲头(2a、2c)之间，其中夹紧力如此的高，以至于预成型构件(1)基本上不滑动。

12.一种装置，尤其是用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法的装置，其具有成型工具，

其特征在于，

所述成型工具构造为多部件的成型工具，其中所述多部件的成型工具的各个部件包括至少一个冲头(2a、2b、2c)和一个模具(3a、3b，3c)，其中所述成型工具设置用于通过成型由所述预成型构件(1)制造一次或多次弯折的最终成型构件(8)，或者设置用于通过成型和校准由所述预成型构件(1)制造一次或多次弯折的最终成型的、高尺寸精度的构件(13)。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述成型工具包括至少一个具有两个邻接的边缘工具部件的中间工具部件，其中所述至少一个中间工具部件包括至少一个中间冲头(2b)和至少一个中间模具(3b)，并且所述边缘工具部件中的至少一个包括边缘冲头(2a、2c)和边缘模具(3a、3b)。

14.根据权利要求13所述的装置，其中至少一个边缘工具部件的所述至少一个边缘模具(3a、3c)是高度可变的边缘模具(3a)，并且其中，所述边缘模具(3a、3c)、尤其是高度不可变的边缘模具(3c)，任选地具有内部的夹紧装置(10)。

15.根据权利要求13或14所述的装置，其中，至少一个边缘工具部件的至少一个边缘冲头(2c)相对于其它冲头(2a、2b)活动地支承，优选通过至少一个液压的调节设备力作用地支承。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中所述装置和/或成型工具相对于移动方向(4)处于倾斜位置。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的装置，其中所述成型工具包括具有校准功能的成型边缘模具(3a)，尤其是具有校准功能的、具有任选的内部夹紧装置(10)的、高度可调的成型边缘模具(3a)。

18.根据权利要求12至17中任一项所述的装置，其中所述成型工具具有用于截止材料流超出所述构件边缘的设备，尤其是侧面的或端面的阻挡壁(9)，和/或任选的用于夹紧所述预成型构件(1)的各个底部区域的设备。

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