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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Umformung einer Platine, mit
einem wenigstens einen Stempel aufweisenden ersten Werkzeugteil,
einem wenigstens eine Vertiefung aufweisenden zweiten Werkzeugteil,
wobei die Platine zwischen der Vertiefung und dem Stempel angeordnet
werden kann, und wobei zumindest eines der Werkzeugteile derart
auf das andere Werkzeugteil zu bewegt werden kann, dass der Stempel
in die Vertiefung eintaucht, einem an dem ersten Werkzeugteil verschiebbar
geführten und den Stempel umrahmenden Halter, der mittels
eines Druckgebers in Richtung auf das zweite Werkzeugteil zu gedrückt
wird oder werden kann und gegen die Kraft des Druckgebers in eine
Ausnehmung des ersten Werkzeugteils eingeschoben werden kann. Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Umformung einer Platine.
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Blechplatinen
können in einer Presse zu einem Karosseriebauteil geformt
werden, wofür diese mit einem Umformwerkzeug ausgestattet
ist. Problematisch ist dabei die Ausbildung von Vertiefungen in dem
Blech, wenn diese in ihrem Randbereich kleine Krümmungsradien
aufweisen, da sich das Blech dann aufwölben kann. Diese
Aufwölbung liegt z. B. im 1/10 mm Bereich. Obwohl die Aufwölbung
am Ende des Umformvorgangs wieder verschwunden oder nahezu verschwunden
ist, besteht die Gefahr, dass das Karosseriebauteil im Randbereich
der Mulde eine modifizierte Oberflächenbeschaffenheit aufweist,
die auch als Unruhe bezeichnet wird. Solch eine Unruhe liegt z.
B. im 1/1000 mm bis 1/100 mm Bereich und kann von einigen Menschen
selbst dann noch optisch wahrgenommen werden, wenn das Karosseriebauteil,
einschließlich des Bereichs in dem die Unruhe vorhanden
ist, lackiert worden ist. Dies ist insbesondere dann unerwünscht,
wenn es sich bei dem Karosseriebauteil um ein Sichtteil handelt.
Sind Unruhen vorhanden, können diese z. B. durch Schleifen
beseitigt werden, was allerdings relativ teuer ist und den Korrosionsschutz
(z. B. Zink-Beschichtung) der Platine beschädigen kann.
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Aus
der
DE 10 2004
007 556 A1 ist ein Werkzeug zum Pressen von Blechteilen
bekannt, mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil,
die in Bezug zueinander zyklisch zusammenfahrbar und auseinanderfahrbar
angeordnet sind, wobei zu Beginn eines Presszyklus eine Blechplatine
zwischen die auseinandergefahrenen Werkzeugteile eingebracht wird,
daraufhin die Werkzeugteile zusammengefahren werden und das Karosserieteil
gepresst wird und anschließend die Werkzeugteile wieder
auseinandergefahren werden. In dem ersten Werkzeugteil ist eine
erste Ausnehmung und in dem zweiten Werkzeugteil eine zweite Ausnehmung
vorgesehen, wobei in der zweiten Ausnehmung ein in Bezug auf das
zweite Werkzeugteil verfahrbares Umformwerkzeug angeordnet ist und durch
Verfahren des Umformwerkzeugs in der zweiten Ausnehmung relativ
zu dem zweiten Werkzeugteil die Blechplatine in die erste Ausnehmung
hinein umformbar ist. Das Umformwerkzeug kann auch senkrecht zu
der Verfahrrichtung bewegt werden, was einer Vorschubbewegung entspricht.
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Damit
das Umformwerkzeug relativ zu dem zweiten Werkzeugteil verfahren
werden kann, ist ein Antrieb erforderlich, der den Herstellungsaufwand und
die Kosten für das Presswerkzeug erhöht.
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Die
EP 1 552 893 B1 offenbart
eine Blechumformvorrichtung, die einen ersten Hauptformungskörper,
einen zweiten Hauptformungskörper und ein getrenntes Unterformgebungselement
umfasst. Von den Hauptformungskörpern ist wenigstens einer
relativ zu dem anderen beweglich ist, um einen dazwischen angeordneten
Blechrohling in eine gewünschte Form auszu formen. Das getrennte
Unterformgebungselement ist in dem ersten Hauptumformungskörper
vorgesehen und zwischen einer vorstehenden Position und einer zurückgezogenen
Position beweglich, wobei das Unterformgebungselement mittels eines
Federelements in seine vorstehende Position vorbelastet ist. Das
Unterformgebungselement weist einen Vorsprung auf, der in eine Ausnehmung
in dem zweiten Hauptformungskörper eingreifen kann.
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Bei
Mulden größerer Tiefe und/oder mit kleineren Krümmungsradien
im Randbereich können sich dennoch Unruhen an der Blechoberfläche
ausbilden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein einfach aufgebautes Umformwerkzeug bzw. Verfahren zu schaffen,
mit dem Unruhen vermeidbar oder zumindest reduzierbar sind.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Werkzeug
nach Anspruch 1 und mit einem Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
gegeben.
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Das
erfindungsgemäße Werkzeug zur Umformung einer
Platine, insbesondere für die Herstellung eines Karosseriebauteils
für ein Fahrzeug oder Kraftfahrzeug, weist ein wenigstens
einen Stempel umfassendes erstes Werkzeugteil, ein wenigstens eine
Vertiefung umfassendes zweites Werkzeugteil, wobei die Platine zwischen
den beiden Werkzeugteilen, insbesondere zwischen der Vertiefung
und dem Stempel angeordnet werden kann, und wobei zumindest eines
der Werkzeugteile derart auf das andere Werkzeugteil zu bewegt werden
kann, dass der Stempel in die Vertiefung eintaucht, und einen an dem
ersten Werkzeugteil verschiebbar geführten und den Stempel
umrahmenden Halter auf, der mittels eines Druckge bers in Richtung
auf das zweite Werkzeugteil zu gedrückt wird oder werden
kann und gegen die Kraft des Druckgebers in eine Ausnehmung des
ersten Werkzeugteils eingeschoben werden kann, wobei der Halter
relativ zu dem Stempel verschiebbar ist.
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Der
Halter kann mit der Platine zur Anlage gebracht werden, bevor der
Stempel in die Vertiefung eintaucht bzw. bevor der Stempel die Platine
in die Vertiefung einformt. In diesem zustand steht der Halter bevorzugt
von der dem zweiten Werkzeugteil zugewandten Oberfläche
des ersten Werkzeugteils in Richtung auf das zweite Werkzeugteil
zu hervor. Während das eine Werkzeugteil auf das andere Werkzeugteil
zu bewegt wird und der Stempel die Platine in die Vertiefung einformt,
wird der Halter in die Ausnehmung des ersten Werkzeugteils eingeschoben,
wobei der Halter aufgrund des Druckgebers auf die Platine eine Kraft
in Richtung auf das zweite Werkzeugteil zu ausübt. Diese
Kraft verhindert ein Aufwölben der Platine im Randbereich
der Vertiefung bzw. Mulde, sodass Unruhen auf der Platinenoberfläche
gar nicht oder lediglich in einem vergleichsweise geringfügigen
Maße ausgebildet werden. Ferner ist kein Antrieb erforderlich,
um den Stempel relativ zu dem ersten Werkzeugteil in Richtung auf
das zweite Werkzeugteil zu zu bewegen, sodass ein vergleichsweise
einfacher Aufbau des Werkzeugs realisierbar ist. Dennoch ist es
möglich, einen solchen Antrieb vorzusehen.
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Der
Stempel ist bevorzugt an dem ersten Werkzeugteil befestigt. Insbesondere
ist der Stempel starr mit dem ersten Werkzeugteil verbunden. Ferner kann
der Stempel austauschbar sein, da dieser im Vergleich zu anderen
formgebenden Bereichen des ersten Werkzeugteils einer erhöhten
Belastung unterliegen und somit vorzeitig verschleißen
kann. Die Verbindung zwischen dem Stempel und dem ersten Werkzeugteil ist
somit bevorzugt lösbar. Alternativ ist es möglich,
den Stempel einstückig oder materialhomogen mit dem ersten
Werkzeugteil auszubilden. Ferner ist es möglich, den Stempel
gesondert anzusteuern bzw. mittels eines Antriebs oder Druckgebers,
insbesondere durch Oberluft, relativ zu dem ersten Werkzeugteil
zu bewegen. Der Ausdruck „durch Oberluft" bedeutet in diesem
Fall, dass ein hydraulisches Druckkissen vorgesehen ist, das auf
einen oder mehrere Druckbolzen drückt, die auf den Stempel
einwirken oder drücken. Die Druckbolzen können
durch das erste Werkzeugteil hindurch geführt und/oder
relativ zu diesem bewegbar sein, wobei das Druckkissen z. B. auf
einer dem Stempel abgewandten Seite des ersten Werkzeugteils angeordnet
ist.
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Der
Stempel kann beim Eintauchen in die Vertiefung bzw. beim Einformen
der Platine in die Vertiefung zusätzlich gedreht werden,
so dass der bevorzugt translatorischen Eintauch- oder Einformbewegung
eine rotatorische Bewegung nachfolgt oder überlagert wird.
Hierdurch können z. B. hinterschnittige oder hinterläufige
Konturen in der Platine ausgebildet werden.
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Das
zumindest eine Werkzeugteil ist bevorzugt entlang einer Geraden
auf das andere Werkzeugteil zu bewegbar, wobei der Halter relativ
zu dem Stempel entlang der Geraden gegen die Kraft des Druckgebers
verschiebbar ist, insbesondere in die Ausnehmung einschiebbar ist.
Die Arbeitsrichtung des Werkzeugs bzw. die Bewegungsrichtung des
zumindest einen Werkzeugteils stimmt somit mit der Richtung überein,
in welcher der Halter verschiebbar ist, wobei die Orientierungen
gleich oder einander entgegengesetzt sein können, je nachdem
ob das eine oder das andere der Werkzeugteile den Halter trägt
und/oder ob die Werkzeugteile zusammen oder auseinander gefahren
werden. Bevorzugt ist das erste Werkzeugteil auf das zweite Werkzeugteil
zu bewegbar. Ins besondere bildet das erste Werkzeugteil ein Werkzeugoberteil
und das zweite Werkzeugteil ein Werkzeugunterteil des Werkzeugs.
Ferner kann der Halter auch als Niederhalter bezeichnet werden.
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Das
zumindest eine Werkzeugteil ist bevorzugt auch von dem anderen Werkzeugteil
weg bewegbar, insbesondere entlang der Geraden, so dass die umgeformte
Platine aus dem Raum zwischen den beiden Werkzeugteilen herausgenommen
werden kann.
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Der
den Stempel umrahmende Halter bildet bevorzugt einen geschlossenen
Rahmen für den Stempel, sodass der Halter den Stempel insbesondere
vollständig umgreift, umschließt oder umringt. Bevorzugt
ist der Stempel in einer fensterartigen Öffnung oder in
einem Loch des Halters angeordnet, die bzw. das insbesondere durchgehend
ausgebildet ist. Dabei folgt der Rand der Öffnung oder
des Lochs bevorzugt der Umfangskontur des Stempels. Der Halter kann
den Stempel aber auch nur teilweise umgreifen, z. B. in Form eines
Jochs oder eines Hufeisens.
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Der
Abstand zwischen dem Stempel und dem Halter quer zur Bewegungsrichtung
oder Verschieberichtung des Halters ist insbesondere so gering,
dass zum einen die Aufwölbung verhindert werden kann und
zum anderen während des Umformens der Platine keine sichtbaren
Spuren in der Platine ausgebildet werden, die auf den Übergangsbereich zwischen
dem Stempel und dem Halter zurückzuführen sind.
Zusätzlich sind die Kanten des Halters im Übergangsbereich
bevorzugt abgerundet.
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Der
Halter ist insbesondere der Vertiefung und/oder dem Randbereich
der Vertiefung gegenüberliegend angeordnet. Ferner ist
der Stempel insbesondere der Vertiefung gegenüberliegend
angeordnet.
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Das
erste Werkzeugteil umgreift, umschließt oder umringt den
Halter insbesondere vollständig. Bevorzugt ist der Halter
in der Ausnehmung des ersten Werkzeugteils angeordnet, die insbesondere
als Sackloch bzw. als nicht durchgehendes Loch ausgebildet ist.
Dabei folgt der Rand der Ausnehmung insbesondere der Umfangskontur
des Halters.
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Der
Abstand zwischen dem Halter und dem ersten Werkzeugteil quer zur
Bewegungsrichtung oder Verschieberichtung des Halters ist bevorzugt
so gering, dass während des Umformens der Platine keine
sichtbaren Spuren in der Platine ausgebildet werden, die auf den Übergangsbereich
zwischen dem Halter und dem ersten Werkzeugteil zurückzuführen
sind.
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Im
nicht eingeschobenen Zustand oder ausgeschobenen Zustand des Halters,
in dem der Halter insbesondere von der dem zweiten Werkzeugteil
zugewandten Oberfläche des ersten Werkzeugteils in Richtung
auf das zweite Werkzeugteil zu hervorsteht, ragt bevorzugt der Stempel
in Richtung auf das zweite Werkzeugteil zu nicht über eine
dem zweiten Werkzeugteil zugewandte Stirnfläche oder Oberfläche
des Halters hervor. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass keine
Verformung der Platine durch den Stempel eintritt, bevor der Halter
an der Platine anliegt.
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Im
eingeschobenen Zustand oder eingedrückten Zustand des Halters
hingegen, steht der Stempel bevorzugt in Richtung auf das zweite
Werkzeugteil zu über die dem zweiten Werkzeugteil zugewandten
Stirnfläche oder Oberfläche des Halters hervor,
wobei der Stempel insbesondere in die Vertiefung eintaucht. Hierdurch
wird die Platine bevorzugt in die Vertiefung eingeformt. Ferner
fluchtet die dem zweiten Werkzeugteil zugewandte Stirnseite des
Halters im eingeschobenen Zustand insbesondere zu der den Halter
umgebenden und dem zweiten Werkzeugteil zugewandten Oberfläche
des ersten Werkzeugteils. Zwischen dem ausgeschobenen und dem eingeschobenen
Zustand existiert insbesondere wenigsten ein Zwischenzustand, in
dem sowohl der Halter von der dem zweiten Werkzeugteil zugewandten Oberfläche
des ersten Werkzeugteils in Richtung auf das zweite Werkzeugteil
zu hervorsteht als auch der Stempel in Richtung auf das zweite Werkzeugteil
zu über die dem zweiten Werkzeugteil zugewandte Stirnfläche
oder Oberfläche des Halters hervorsteht. Ausgehend vom
ausgeschobenen Zustand geht der Halter während des Einschiebens
in die Ausnehmung bevorzugt, insbesondere kontinuierlich, in den eingeschobenen
Zustand über, wobei der Zwischenzustand insbesondere diesen Übergang
oder eine Momentaufnahme desselben repräsentiert.
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Die
beiden Werkzeugteile sind bevorzugt in eine Presse eingebaut und
können mittels dieser zusammen gefahren und/oder gegeneinander
gedrückt werden. Das Zusammenfahren und/oder das Gegeneinanderdrücken
bzw. der Pressvorgang erfolgt dabei insbesondere in Richtung der
Geraden. Bevorzugt können die beiden Werkzeugteile mittels
der Presse auch wieder auseinander gefahren werden. Ob der Halter
ausgehend vom ausgeschobenen Zustand während des Einschiebens
in die Ausnehmung kontinuierlich oder diskontinuierlich in den eingeschobenen
Zustand übergeht, hängt insbesondere davon ab,
wie die Presse die Werkzeugteile zusammenfährt.
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Der
Stempel kann in Bezug auf die Druck- oder Arbeitsrichtung der Presse
entweder in die eine Orientierung oder in die entgegengesetzte Orientierung
wirken. Insbesondere kann Stempel von oben nach unten als auch von
unten nach oben wirken. Ferner ist es möglich, dass der
Stempel, z. B. mittels eines Schiebers, schräg oder quer
zur Arbeitsrichtung der Presse wirkt. Eine Möglichkeit
zur Realisierung eines Schiebers besteht z. B. darin, dass ein mit einer
zur Ar beitsrichtung der Presse schrägen Betätigungsfläche
versehenes Betätigungselement mit seiner Betätigungsfläche
gegen das erste Werkzeugteil drückt, während die
Presse zusammenfährt bzw. während der Pressenstößel
in Arbeitsrichtung der Presse auf den Pressentisch zu bewegt wird.
Das erste Werkzeugteil kann dann mittels des Betätigungselements
in eine schräg oder quer zur Arbeitrichtung verlaufende
Verschieberichtung bewegt werden. Dafür ist das erste Werkzeugteil
insbesondere in der Verschieberichtung bewegbar an der Presse gelagert
und kann ebenfalls eine schräge Fläche aufweisen,
die mit der Betätigungsfläche zusammenwirkt und
bevorzugt parallel zu dieser verläuft. Das Betätigungselement
kann an dem Pressenstößel befestigt sein, wohingegen
das erste Werkzeugteil an dem Pressentisch befestigt bzw. gelagert
sein kann. Gemäß einer Alternative kann das Betätigungselement
an dem Pressentisch befestigt sein, wohingegen das erste Werkzeugteil
an dem Pressenstößel befestigt bzw. gelagert sein
kann. Das Prinzip eines Schiebers ist z. B. aus der
DE 600 12 880 T2 bekannt.
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Der
Druckgeber ist insbesondere ein Mittel, eine Vorrichtung oder eine
Anordnung, mit dem bzw. mit der aktiv oder passiv ein Druck oder
eine Kraft auf den Halter ausgeübt wird oder werden kann.
Bevorzugt ist der Druckgeber von wenigstens einer Feder gebildet,
mittels welcher der Halter in Richtung auf das zweite Werkzeugteil
zu gedrückt wird oder werden kann. Die wenigstens eine
Feder ist insbesondere eine Gasdruckfeder, die in der Regel große
Federkräfte bei vergleichsweise geringem Platzbedarf ausüben
kann. Grundsätzlich ist aber auch die Verwendung eines
anderen Federtyps für die Feder möglich, so dass
die Feder z. B. als Schraubenfeder, als Gummifeder, als Kunststofffeder,
als Tellerfeder oder Tellerfederpaket usw. ausgebildet sein kann.
Ferner können mehrere Federn vorgesehen sein, die bevorzugt
parallel geschaltet sind. Insbesondere können die mehreren
Federn gleichartig ausgebildet sein.
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Alternativ
oder ergänzend kann der Druckgeber einen Dämpfer
oder eine Feder-Dämpfereinheit bilden. So ist der Druckgeber
z. B. hydraulisch und/oder pneumatisch ausbildbar. Insbesondere kann
der Halter über Oberluft bewegt und/oder mit Druck beaufschlagt
werden, worunter zu verstehen ist, dass ein hydraulisches Druckkissen
vorgesehen ist, das auf einen oder mehrere Druckbolzen drückt, die
auf den Halter einwirken oder drücken. Die Druckbolzen
können durch das erste Werkzeugteil hindurch geführt
und/oder relativ zu diesem bewegbar sein, wobei das Druckkissen
z. B. auf einer dem Halter abgewandten Seite des ersten Werkzeugteils
angeordnet ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Umformung einer Platine,
insbesondere zur Herstellung eines Karosseriebauteils für
ein Fahrzeug oder Kraftfahrzeug, unter Verwendung eines Werkzeugs, welches
ein erstes Werkzeugteil mit wenigstens einem Stempel, ein zweites
Werkzeugteil mit wenigstens einer Vertiefung und einen an dem ersten
Werkzeugteil verschiebbar geführten und den Stempel umrahmenden
Halter aufweist, der mittels eines Druckgebers in Richtung auf das
zweite Werkzeugteil zu gedrückt wird oder werden kann,
wobei
die Platine zwischen den beiden Werkzeugteilen, insbesondere
zwischen der Vertiefung und dem Halter angeordnet wird, zumindest
eines der Werkzeugteile auf das andere Werkzeugteil zu bewegt wird,
die
Platine mittels des Halters gegen das zweite Werkzeugteil gedrückt
wird,
der an der Platine anliegende Halter gegen die Kraft des
Druckgebers in eine Ausnehmung des ersten Werkzeugteils eingedrückt
und dabei relativ zu dem Stempel bewegt wird,
der die Platine
in die Vertiefung des zweiten Werkzeugteils einformt. Der Halter
ist somit relativ zu dem Stempel verschiebbar.
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Das
Verfahren und das Werkzeug können gemäß allen
Ausgestaltungen weiter gebildet sein, die im Zusammenhang mit dem
erfindungsgemäßen Werkzeug beschrieben worden
sind. Insbesondere handelt es sich bei dem Werkzeug, welches bei
dem Verfahren eingesetzt wird, um ein erfindungsgemäßes
Werkzeug.
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Bevorzugt
wird die Platine durch Aneinanderdrücken der beiden Werkzeugteile
auch jenseits des Stempels und/oder der Vertiefung verformt. Hierfür
weist das erste Werkzeugteil insbesondere eine den Stempel und den
Halter umgebende und dem zweiten Werkzeugteil zugewandte erste Oberfläche auf,
mittels welcher die Platine im Zusammenwirken mit einer dem ersten
Werkzeugteil zugewandten zweiten Oberfläche des zweiten
Werkzeugteils umformbar ist oder umgeformt wird, welche die Vertiefung
umgibt und/oder aufweist. Dabei ist der die erste Oberfläche
bildende Bereich des ersten Werkzeugteils insbesondere starr verbunden
mit und/oder ortsfest zu dem Stempel, und der die zweite Oberfläche bildende
Bereich des zweiten Werkzeugteils ist insbesondere starr verbunden
mit und/oder ortsfest zu der Vertiefung. Ferner sind die beiden
Oberflächen insbesondere einander gegenüberliegend
angeordnet. Der Halter und/oder der Stempel bilden bevorzugt einen
Einsatz für das erste Werkzeugteil.
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Das
Werkzeug ist insbesondere ein Ziehwerkzeug, z. B. für die
Herstellung eines Karosserieteils, insbesondere für die
Herstellung eines Sichtteils eines Fahrzeugs bzw. Kraftfahrzeugs.
Als Sichtteil wird hierbei ein Teil bezeichnet, dass im fertig montierten
Zustand des Fahrzeugs wenigstens einen sichtbaren Bereich aufweist,
wie z. B. ein Außenhaut teil des Fahrzeugs. Dabei kann ein
muldenförmiger Bereich in dem Karosserieteil bzw. Sichtteil
ausgebildet werden, wie z. B. eine Türgriffmulde, eine
Tankmulde in einer Seitenwand, eine Kennzeichenmulde in einer Heckklappe,
eine Mulde für eine dritte Bremsleuchte in der Heckklappe,
eine Mulde für einen seitlichen Blinker in einem Kotflügel
etc.. Während des Ausbildens der Mulde in der Platine wird
der Umgebungsbereich der muldenförmigen Vertiefung mit
einem separaten Halter bzw. Niederhalter beaufschlagt, während
der Stempel die Mulde ausformt. Der Umformvorgang ist bevorzugt
ein Ziehvorgang. Das Werkzeug wird z. B. zur Herstellung von PKW-Türaußenblechen
verwendet.
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Durch
das Einbringen eines partiell wirkenden, insbesondere separaten
Stempels im Zusammenwirken mit dem druck- bzw. federbelasteten Niederhalter
können in Ziehwerkzeugen die Oberflächenanforderungen
im Bereich von muldenförmigen Vertiefungen auf relativ
einfache Weise erreicht werden. Ein Vorteil der Erfindung besteht
insbesondere darin, dass die Bauteiloberfläche verbessert
wird, Einfallstellen vermieden werden, eine manuelle Nacharbeit
an dem geformten Bauteil entfallen kann, sowie eine Werkzeugeinarbeitungszeit
reduziert werden kann.
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Die
Platine besteht bevorzugt aus Blech und/oder Kunststoff. Insbesondere
besteht die Platine aus Metallblech wie z. B. Stahlblech, Aluminiumblech,
Magnesiumblech etc.. Ferner kann die Platine mit einem Korrosionsschutz
beschichtet sein, der z. B. aus Zink besteht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 ein
teilweise Draufsicht auf die Außenhaut einer Fahrzeugtür
mit Griffmulde,
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2 eine
Schnittansicht durch eine Presse mit einem Werkzeug gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung,
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3 eine
vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus 2,
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4 eine
perspektivische Teilansicht des Werkzeugoberteils nach 2,
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5 eine
Schnittansicht des Stempels und des Niederhalters gemäß der
ersten Ausführungsform, wobei der Niederhalter nicht in
die Ausnehmung des Werkzeugoberteils eingedrückt ist,
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6 eine
perspektivische Teilansicht des Werkzeugoberteils gemäß der
ersten Ausführungsform im nicht eingedrückten
Zustand des Niederhalters,
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7 ein
perspektivische Rückansicht des Stempels und des Niederhalters
gemäß der ersten Ausführungsform,
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8 eine
Schnittansicht durch eine Presse mit einem Werkzeug gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung,
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9 eine
vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts aus 8 und
-
10 eine
Schnittansicht des Stempels und des Niederhalters gemäß der
zweiten Ausführungsform, wobei der Niederhalter nicht in
die Ausnehmung des Werkzeugoberteils eingedrückt ist.
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Aus 1 ist
eine teilweise Draufsicht auf eine Fahrzeugtüraußenhaut 1 eines
Kraftfahrzeugs ersichtlich, in der ein Griffmulde 2 eingebracht
ist. Im Randbereich 3 der Griffmulde 2 sind Einfallstellen 4 und
Unruhen 5 schematisch dargestellt, die eine unerwünschte
optische Wirkung hervorrufen und somit das optische Erscheinungsbild
der Fahrzeugtüraußenhaut 1 beeinträchtigen.
Derartige Einfallstellen 4 und Unruhen 5 treten
insbesondere dann auf, wenn der Randbereich 3 kleine Krümmungsradien
aufweist. Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung
beschrieben, mit denen die Ausbildung solcher Beeinträchtigungen
vermieden oder zumindest stark reduziert werden kann.
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Aus 2 ist
eine Schnittdarstellung einer Presse 6 ersichtlich, die
einen feststehenden Pressentisch 7 und einen verfahrbaren
Pressenstößel 8 aufweist, der in Richtung
einer Geraden 9 auf den Pressentisch 7 zu und
wieder von diesem weg bewegt werden kann. An dem Pressentisch 7 ist
ein Werkzeugunterteil 10 befestigt, und an dem Pressenstößel 8 ist
ein Werkzeugoberteil 11 befestigt, das zusammen mit dem
Werkzeugunterteil 10 ein Ziehwerkzeug bildet.
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Zwischen
dem Werkzeugunterteil 10 und dem Werkzeugoberteil 11 ist
eine Blechplatine 12 angeordnet, wobei in 2 das
Werkzeugunterteil 10 und das Werkzeugoberteil 11 zusammengefahren sind,
sodass die Platine 12 in einem bereits umgeformten Zustand
ersichtlich ist. Die Platine 12 oder zumindest ein Teil
derselben ist hier als Außenhautteil einer Fahrzeugtür
vorgesehen. Ferner sind obere und untere Blechhalter 35, 36 vorhanden,
die über Federn oder Polster an dem Pressenstößel 8 bzw.
an dem Pressentisch 7 abgestützt sind. Die Platine 12 ist
randseitig zwischen den Blechhal tern 35 und 36 eingespannt,
welche die Platine 12 während des Umform- oder
Ziehvorgangs fixieren.
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In
dem Werkzeugoberteil 11 ist eine zu dem Werkzeugunterteil 10 hin
offene Ausnehmung 13 ausgebildet, in der ein Stempel 14 und
ein Niederhalter 15 angeordnet sind, der mittels einer
Gasdruckfeder 16 in Richtung der Geraden 9 auf
das Werkzeugunterteil 10 zu gedrückt wird. Obwohl
lediglich eine Feder 16 dargestellt ist, sind bevorzugt
mehrere Federn vorgesehen, die insbesondere parallel geschaltet
sind.
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Eine
vergrößerte Ansicht des gestrichelt umrahmten
Ausschnitts 17 ist aus 3 ersichtlich.
Der mit dem Werkzeugoberteil 11 verschraubte Stempel 14 taucht
in eine in dem Werkzeugunterteil 10 vorgesehene Vertiefung 18 ein,
sodass eine Mulde 19 in der Platine 12 ausgebildet
ist. Der Stempel 14 ist vollständig von dem Niederhalter 15 umgriffen
bzw. umringt, der stirnseitig an der Platine 12 anliegt.
Der Niederhalter 15 ist in Richtung der Geraden 9 relativ
zu dem Werkzeugoberteil 11 verschiebbar und an diesem mittels
einer oder mehrerer Geleitführungen 20 geführt,
die hier z. B. mit einer Genauigkeit von wenigen 1/100 mm ausgebildet
ist bzw. sind.
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Aus 4 ist
eine teilweise und perspektivische Draufsicht auf die dem Werkzeugunterteil 10 zugewandte
Seite des Werkzeugoberteils 11 ersichtlich. Der Stempel 14 steht,
wie in 3 gezeigt, von der dem Werkzeugunterteil 10 zugewandten
Stirnfläche oder Oberfläche 21 des Niederhalters 15 hervor, die
von einer dem Werkzeugunterteil 10 zugewandten Stirnfläche
oder Oberfläche 22 des Werkzeugoberteils 11 umgeben
ist. Die dem Werkzeugunterteil 10 zugewandte Oberfläche
des Stempels 14 ist mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet.
Während des Umformens oder Ziehens der Platine 12 tragen
die Oberfläche 21, die Oberfläche 22 und
die Oberfläche 23 zur Formgebung der Platine 12 bei.
Diese Formgebung erfolgt im Zusammenwirken der Oberflächen 21, 22 und 23 mit
der dem Werkzeugoberteil 11 zugewandten Oberfläche 24 (siehe 5)
des Werkzeugunterteils 10. Das Werkzeugoberteil 11 bzw.
der formgebende Teil desselben kann auch als Matrize bezeichnet
werden. Ferner kann das Werkzeugunterteil 10 bzw. der formgebende
Teil desselben als Stempel oder Hauptstempel bezeichnet werden,
der nicht mit dem Stempel 14 zu verwechseln ist.
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Aus 5 ist
eine Ansicht des Ausschnitts 17 in einem Zustand ersichtlich,
in dem der Niederhalter 15 nicht in die Ausnehmung 13 eingedrückt
ist und auch nicht in die Vertiefung 18 eintaucht. Die
Platine 12 ist dabei der Übersichtlichkeit halber
nicht dargestellt. Aufgrund der Feder 16 ist der Niederhalter 15 in
Richtung auf das Werkzeugunterteil 10 zu teilweise aus
der Ausnehmung 13 herausgeschoben und steht in dieser Richtung
von der Oberfläche 22 hervor. Wenn die noch unverformte
Platine 12 in den Raum 25 zwischen dem Werkzeugunterteil 10 und dem
Werkzeugoberteil 11 eingebracht ist oder wird, legt sich
beim Bewegen des Werkzeugoberteil 11 in Richtung des Werkzeugunterteils 10 entlang
der Geraden 9 die Oberfläche 21 des Niederhalters 15 an die
Platine 12 an, bevor der Stempel 14 mit der Platine 12 in
Kontakt tritt. Bei fortschreitendem Bewegen bzw. Absenken des Werkzeugoberteils 11 in
Richtung auf das Werkzeugunterteil 10 wird der Niederhalter 15 gegen
die Kraft der Feder 16 in die Ausnehmung 13 eingeschoben
und drückt dabei die Platine 12 gegen die Oberfläche 24 des
Werkzeugunterteils 10. Hierdurch kann ein Aufwölben
der Platine 12 im Randbereich der Vertiefung 18 in
Richtung auf das Werkzeugoberteil 11 zu verhindert werden,
während der Stempel 14 weiter in Richtung des
Werkzeugunterteils 10 bewegt wird und dabei die Platine 12 in
die Vertiefung 18 einformt.
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Wie
aus den 3 und 5 ersichtlich,
ist an dem Niederhalter 15 ein Bolzen 26 befestigt,
der sich durch ein Loch 27 in dem Werkzeugoberteil 11 hindurcherstreckt
und auf einer dem Niederhalter 15 abgewandten Seite des
Werkzeugoberteils 11 einen Anschlag 28 aufweist
oder bildet, der die Bewegung des Niederhalters 15 aus
der Ausnehmung 13 heraus in Richtung auf das Werkzeugunterteil 10 zu
begrenzt. Obwohl lediglich ein Bolzen dargestellt ist, sind bevorzugt
mehrere Bolzen an dem Niederhalter 15 befestigt, die insbesondere
parallel zueinander ausgerichtet sind.
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Eine
teilweise und perspektivische Draufsicht auf die dem Werkzeugunterteil 10 zugewandte Seite
des Werkzeugoberteils 11 im nicht eingedrückten
Zustand des Niederhalters 15 ist aus 6 ersichtlich.
Der Stempel 14 sitzt in einem Loch oder einer fensterartigen Öffnung 29 des
Niederhalters 15, die sich durch den Niederhalter 15 hindurcherstreckt. Der
Rand dieser Öffnung 29 ist mit dem Bezugszeichen 33 bezeichnet,
und der Rand der Ausnehmung 13 ist mit dem Bezugszeichen 34 bezeichnet.
Eine perspektivische Rückansicht des Stempels 14 und des
Niederhalters 15 vor dem Einbau in das Werkzeugoberteil 11 zeigt 7,
wobei mehrere Löcher 30 in dem Niederhalter 15 ausgebildet
sind, in die im montierten Zustand die Gasdruckfedern 16 eingreifen.
Ferner sind mehrere Löcher 31 in dem Niederhalter 15 vorgesehen,
in die im montierten Zustand die Bolzen 26 eingeschraubt
sind.
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Aus 8 ist
eine Schnittansicht durch eine Presse 6 mit einem Werkzeug 10, 11 gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei zu der
ersten Ausführungsform ähnliche oder identische
Merkmale mit den selben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform
bezeichnet sind. Die zweite Ausführungsform unterscheidet
sich von der
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004007556
A1 [0003]
- - EP 1552893 B1 [0005]
- - DE 60012880 T2 [0023]