DE102008027876A1

DE102008027876A1 - Spatially curved sheet metal part i.e. side panel, manufacturing method for motor vehicle, involves providing waste region of drawn sheet metal part in end phase of drawing process with slot running to curved component sections

Info

Publication number: DE102008027876A1
Application number: DE200810027876
Authority: DE
Inventors: Oliver Bartholomé; Stephan Knoche; Jan Lehmann; Peter Enzmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2009-12-17

Abstract

The method involves providing a waste region (4) of a drawn spatially curved sheet metal part (1) in an end phase of drawing process with a slot running to spatially curved component sections (2), where the drawn part is formed as a motor vehicle-side panel. The slot is guided to an edge near the curved component sections, where the slot runs in straight-line on the sections. The slot is limited by material of the waste region. The component sections are pressed into an edge zone (3) of a high deformation degree, where the edge zone is limited in the waste region.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Blechziehteils, welches aus einem räumlich gekrümmten Bauteilabschnitt und einem an diesen angrenzenden Abfallbereich besteht, sowie auf ein Presswerkzeug zur Herstellung eines solchen Ziehteils, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 7.The The invention relates to a method for producing a sheet metal drawing part, which from a spatially curved Component section and adjacent to this waste area exists, as well as a pressing tool for producing such Drawing part, according to the preamble of claim 1 or 7.

Es ist bekannt, vor dem Verpressen eines derartigen Blechziehteils in den späteren Abfallbereich der noch unverformten Blechplatine Entlastungsschlitze oder -löcher einzustanzen, um so beim anschließenden Ziehvorgang im Presswerkzeug Rissbildungen vor allem in den stärker verformten Bauteilbereichen, also etwa an dem eingezogenen, mit erhöhtem Umformgrad verpressten Radlauf einer Kraftfahrzeug-Seitenwand, zu vermeiden.It is known before the compression of such a Blechziehteils in the later Waste area of the still undeformed sheet metal sheet relief slots or holes To dance, so as to the subsequent drawing process in the pressing tool cracks especially in the stronger deformed component areas, so about the retracted, with increased Forming degree pressed wheel arch of a motor vehicle side wall, too avoid.

Ein weiteres Problem bei der Herstellung derartiger Blechziehteile ergibt sich daraus, dass beim Ziehvorgang starke Spannungen entstehen, die nach dem Entformen des Bauteils aufgrund eines restspannungsbedingten Aufsprungeffekts dazu führen, dass die Querschnittskontur des fertiggestellten Bauteils von dem vorgegebenen Strakverlauf abweicht. Zur Kompensation einer solchen elastischen Rückverformung werden die Formflächen des Presswerkzeugs üblicherweise nachgearbeitet, was ein äußerst aufwändiger und dementsprechend kostenintensiver Vorgang ist, zumal diese Formflächen-Umbombierung häufig mehrfach wiederholt werden muss, bis die zum Ausgleich des Aufsprungeffekts erforderliche Formflächengeometrie erreicht ist.One further problem in the production of such Blechziehteile results from the fact that during the drawing process strong tensions arise, after removal of the component due to residual voltage Cause jump effect that the cross-sectional contour of the finished component of the predefined Strakverlauf deviates. To compensate for such elastic recovery become the form surfaces of the pressing tool usually reworked, which is an extremely costly and Accordingly, costly process is, especially as this form-surface Umbombierung often must be repeated several times until necessary to compensate for the Aufsprungeffekts Form surface geometry is reached.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und ein entsprechendes Presswerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welches Restspannungen und dadurch verursachte Aufsprungeffekte im fertig geformten Bauteil auf baulich einfache Weise weitgehend unterbunden werden.task The invention is a method and a corresponding pressing tool of the type mentioned above, by which residual stresses and thereby caused Aufsprungeffekte in the finished molded component be largely prevented in a structurally simple way.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren bzw. das im Anspruch 7 gekennzeichnete Presswerkzeug gelöst.These The object is achieved by the in the claim 1 specified method or in claim 7 marked pressing tool solved.

Erfindungsgemäß wird das Blechziehteil im Abfallbereich nicht nur mit einem auf den räumlich gekrümmten Bauteilabschnitt zulaufenden Schlitz versehen, sondern entscheidend ist vor allem, dass der Schlitz nicht etwa in die unverformte Blechplatine, sondern erst in der Endphase des Ziehvorgangs in das Blechmaterial eingebracht wird, also kurz vor dem unteren Umkehrpunkt des Pressenstempels, wenn die Ausformung des Ziehteils bereits zum überwiegenden Teil abgeschlossen ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Bauteilform durch den Einschnitt nicht mehr negativ beeinflusst wird, andrerseits aber umformbedingte Materialspannungen in der restlichen Umformphase infolge der nunmehr im Abfallbereich vorhandenen Schnittwirkung wirksam abgebaut werden. Das Ergebnis ist ein hochgenau und weitgehend ohne Aufsprungverhalten ausgeformtes Blechziehteil sowie ein Presswerkzeug, mit dem sich ohne umständliches Umbombieren der formgebenden Werkzeugflächen ein vorgegebener und auch nach dem endgültigen Zuschnitt formhaltiger Strakverlauf am Ziehteil erzielen lässt.According to the invention Blechziehteil in the waste area not only with a spatially curved component section tapered slot provided, but most importantly, that the slot is not in the undeformed metal sheet, but introduced into the sheet material only in the final phase of the drawing process is, ie just before the lower reversal point of the press stamp, if the formation of the drawn part already completed for the most part is. This ensures that the component shape through the Nick is no longer adversely affected, but on the other hand Form-related material stresses in the rest of the forming phase as a result of the cutting action now present in the waste sector effectively degraded. The result is a highly accurate and largely without pull-on behavior formed sheet metal drawing part and a pressing tool, with which without cumbersome Rebuilding the shaping tool surfaces a given and also after the final Cutting to achieve shape-rich Strakverlauf the drawn part.

Nach einer für eine aufsprungfreie Umformung besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung wird der Schlitz gemäß Anspruch 2 vorzugsweise bis randnah an den mehrfach gekrümmten Bauteilabschnitt geführt. Durch den Sicherheitsabstand zwischen Schlitzende und Bauteilabschnitt wird verhindert, dass sich ein vom Schlitzende in der letzten Umformphase möglicherweise ausgehender Riss vom Abfallbereich in den Bauteilabschnitt fortpflanzen kann. Eine weitere, nach den Ansprüchen 3 bzw. 8 bevorzugte Maßnahme zur Vermeidung einer störenden Rissbildung an den Schlitzenden besteht darin, dass der Schlitz geradlinig auf den Bauteilabschnitt zulaufend, zumindest in dem diesem zugewandten Endbereich jedoch abgerundet ausgebildet ist.To one for a jump-free forming particularly favorable embodiment of the invention is the slot according to claim 2 preferably led to close to the multi-curved component section. By the safety distance between the slot end and component section prevents one from the slot end in the last Umformphase possibly propagate outgoing crack from the waste area into the building section can. Another, preferred according to claims 3 and 8 measure the Avoiding a disturbing Cracking at the slot ends is that the slot straight on the component section tapering, at least in the However, this facing end portion is rounded.

Eine besonders wirksame Steuerung des Spannungsabbaus wird nach den Ansprüchen 4 bzw. 9 dadurch erreicht, dass der Schlitz allseitig, also auch auf Seiten des dem Bauteilabschnitt abgewandten Schlitzendes, vom Material des Abfallbereichs umschlossen ist.A Particularly effective control of the voltage reduction is according to claims 4 and 9, respectively achieved in that the slot on all sides, including on pages of the component section facing away from the slot end of the material the waste area is enclosed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. Presswerkzeug lassen sich selbst Blechziehteile, die aufgrund ihrer Querschnittsgeometrie ein ausgeprägtes Aufsprungpotenzial besitzen, weitgehend aufsprungfrei herstellen, so etwa solche, die, wie nach Anspruch 5 bevorzugt, in der an den Abfallbereich angrenzenden Randzone des Bauteilabschnitts einen örtlich erhöhten Umformgrad aufweisen. Ein in dieser Hinsicht besonders bevorzugter Anwendungsfall bezieht sich auf die Herstellung des Ziehteils als Kraftfahrzeug-Seitenwand mit einem mit örtlich erhöhtem Umformgrad verpressten, eingezogenen Radlauf und einem angrenzenden Abfallbereich, welcher in der erfindungsgemäßen Weise geschlitzt wird.With the method according to the invention or pressing tool can even sheet metal parts, due to their cross-sectional geometry have a pronounced Aufsprungpotenzial, produce largely jump-free, such as those that, as claimed 5 preferred in the adjacent to the waste area edge zone of the Component section one locally increased Have degree of deformation. A particularly preferred in this regard Use case refers to the production of the drawn part as a motor vehicle side wall with one with locally increased Forming degree pressed, retracted wheel arch and an adjacent Waste area which is slotted in the manner according to the invention.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:The Invention will now be based on an embodiment in conjunction closer with the drawings explained. It shows in a highly schematic representation:

1 ein Blechziehteil in Form einer Kraftfahrzeug-Seitenwand in der Aufsicht; 1 a Blechziehteil in the form of a motor vehicle side wall in the plan view;

2 einen Schnitt längs der Linie II-II der 1 zur Verdeutlichung des Aufsprungeffekts; 2 a section along the line II-II of 1 to illustrate the Aufsprungeffekts;

3 einen Teilschnitt eines Presswerkzeug zur Herstellung des in 1 gezeigten Blechziehteils kurz vor dem Ende des Pressenhubs; und 3 a partial section of a pressing tool for producing the in 1 shown Blechziehteils shortly before the end of the press stroke; and

4 eine ausschnittsweise Ansicht des Blechziehteils gemäß 1 in der Endphase des Ziehvorgangs. 4 a fragmentary view of the sheet metal part according to 1 in the final phase of the drawing process.

Das in 1 gezeigte Blechziehteil 1, welches aus einem mehrfach gekrümmten Bauteilabschnitt 2 in Form einer Kraftfahrzeug-Seitenwand mit einer verstärkt umgeformten, einen eingezogenen Radlauf bildenden Randzone 3 sowie einem an den Bauteilabschnitt 2 angrenzenden Abfallbereich 4 besteht, welcher im Anschluss an den Ziehvorgang längs der in 1 gestrichelt dargestellten Schnittlinie abgetrennt wird, besitzt im umgeformten Zustand ein ausgeprägtes Aufsprungverhalten, so dass die Querschnittskontur des fertigen Bauteils 2 deutlich von dem vorgegebenen – in 2 strichpunktiert dargestellten – Strakverlauf S abweicht.This in 1 shown sheet metal part 1 , which consists of a multi-curved component section 2 in the form of a motor vehicle side wall with a reinforced formed, forming a retracted wheel arch edge zone 3 and one to the component section 2 adjacent waste area 4 which, following the drawing process along the in 1 Dashed line shown cut, has in the formed state a pronounced Aufsprungverhalten, so that the cross-sectional contour of the finished component 2 clearly from the given - in 2 dot-dash line shown - Strakverlauf S deviates.

Um dem zu begegnen, wird das Ziehteil 1 im Abfallbereich 4 mit einem auf den Radlauf 3 zulaufenden Schlitz 5 (4) versehen, welcher allseitig vom Material des Abfallbereichs 4 begrenzt ist, derart, dass er bis randnah zum Radlauf 3 des Bauteilabschnitts 2 verläuft und vor allem auch an dem diesem abgewandten Schlitzende von einem breiten Streifen a des Blechmaterials umschlossen ist. Entscheidend aber ist darüberhinaus, dass der Schlitz 5 erst in der Endphase des Ziehvorgangs in den Abfallbereich 4 eingeschnitten wird, also wenn der Umformprozess des Ziehteils 1 bereits zum größten Teil abgeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, dass das Bauteil 2 ein, wenn überhaupt, nur geringes Aufsprungverhalten zeigt, so dass seine Querschnittskontur ohne umständliches Umbombieren der werkzeugseitigen Formflächen innerhalb enger Grenzen mit dem – in 2 strichpunktiert dargestellten – Soll-Strakverlauf S übereinstimmt.To meet this, the drawing part 1 in the waste sector 4 with one on the wheel arch 3 tapered slot 5 ( 4 ), which on all sides of the material of the waste area 4 is limited, such that it is close to the wheel well 3 of the component section 2 runs and especially at the end facing away from this slot is surrounded by a wide strip a of the sheet material. But it is crucial that the slot 5 only in the final phase of the drawing process in the waste area 4 is cut, so if the forming process of the drawn part 1 already completed for the most part. This ensures that the component 2 one, if any, shows only slight Aufsprungverhalten so that its cross-sectional contour without awkward Umbombieren the tool-side molding surfaces within narrow limits with the - in 2 dash-dotted lines shown - target Strakverlauf S matches.

Um zu verhindern, dass sich eine in der letzten Umformphase von den Schlitzenden ausgehende Rissbildung in die Umformzone 3 des Bauteilabschnitts 2 bzw. zum Aussenrand des Abfallbereichs 4 fortpflanzt, besitzt der Schlitz 5 im Endbereich einen jeweils quer zur Schnittlängsrichtung abknickenden oder, wie in 4 gezeigt, einen abgerundeten Schnittverlauf.In order to prevent the formation of a crack in the forming zone from the slot ends during the last forming phase 3 of the component section 2 or to the outer edge of the waste area 4 propagates, has the slot 5 in the end region in each case angled transversely to the cutting longitudinal direction or, as in 4 shown a rounded cutting.

Das Presswerkzeug zur Herstellung des oben beschriebenen Blechziehteils 1 enthält gemäß 3 auf Seiten der formgebenden Werkzeugflächen 6, 7 eine kurz, nämlich in einem konkreten Anwendungsfall etwa 3 bis 6 mm, vor dem unteren Umkehrpunkt des hubbeweglich angetriebenen Werkzeugteils 8 wirksame Schnittmesseranordnung 10, welche aus einem Schnittmesser 11 am oberen und einem zugeordneten Gegenmesser 12 am unteren Werkzeugteil 8 bzw. 9 besteht und das Ziehteil 1 im Abfallbereich 4 entsprechend der in 3 gezeigten Hubposition der Werkzeugteile 8, 9 in einem bereits zum größten Teil verformten Zustand längs der zuvor anhand der 4 näher beschriebenen Schnittlinie 5 durchtrennt.The pressing tool for producing the sheet metal drawing part described above 1 contains according to 3 on the part of the forming tool surfaces 6 . 7 a short, namely in a specific application about 3 to 6 mm, before the lower reversal point of the hub-driven driven tool part 8th effective blade arrangement 10 , which consists of a cutting knife 11 at the top and an associated counter knife 12 at the lower part of the tool 8th respectively. 9 exists and the drawn part 1 in the waste sector 4 according to the in 3 shown stroke position of the tool parts 8th . 9 in an already largely deformed state along the previously with reference to the 4 closer cut line described 5 severed.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann an Stelle des Schlitzes 5 eine entsprechend verlaufende Perforationsreihe in den Abfallbereich 4 eingestanzt werden, die erst in der Endphase des Umformprozesses aufreißt und dann in gleicher Art und Weise wie der Schlitz 5 die Spannungen aus dem Bauteil 2 nimmt, aber bereits vor Beginn des Ziehvorgangs in das Blechteil eingebracht wird. Außerdem lassen sich die Lage und Form des Schlitzes 5 sowie der Zeitpunkt, bei dem der Abfallbereich vor dem Ende des Ziehvorgangs durch die Schnittmesseranordnung 10 bzw. die aufreißende Perforationsreihe geschlitzt wird, je nach Bauteilgeometrie unterschiedlich festlegen, und weiterhin können an Stelle eines einzelnen auch mehrere Schlitze 5 in den Abfallbereich 4 eingeschnitten werden.Numerous modifications are possible within the scope of the invention. So can in place of the slot 5 a correspondingly extending row of perforations in the waste area 4 be punched, which tears only in the final phase of the forming process and then in the same way as the slot 5 the stresses from the component 2 takes, but is introduced before the start of the drawing process in the sheet metal part. You can also see the location and shape of the slot 5 as well as the time at which the waste area before the end of the drawing operation by the blade arrangement 10 or the rupturing perforation row is slotted, set differently depending on the component geometry, and also in place of a single even more slots 5 in the waste area 4 be cut.

Claims

A method for producing a Blechziehteils, consisting of a spatially curved component portion and adjacent to this waste area, characterized in that the waste region of the drawn part is provided in the final phase of the drawing process with at least one on the multi-curved component portion tapered slot.

Method according to claim 1, characterized in that that the slot is guided close to the edge of the multi-curved component section.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the slot is rectilinear to the multi-curved component section tapered, at least in the end region facing this, however rounded is designed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the slot is on all sides of the material of the waste area is limited.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the component portion in the at the waste area adjacent edge zone is pressed with an increased degree of deformation.

Method according to one of the preceding Claims, characterized by production of the drawn part as motor vehicle side wall with retracted, compressed with increased degree of deformation wheel arch and adjacent thereto, slotted in the final phase of the drawing operation waste area.

Pressing tool for producing a spatially curved Blechziehteils with a locally increased degree of deformation in an edge adjacent to a waste area of the drawn forming zone, characterized in that the pressing tool with an effective in the final phase of the press stroke, the waste area ( 4 ) along at least one to near the edge of the forming zone ( 3 ) increased degree of deformation tapering cutting line ( 5 ) severing blade arrangement ( 10 ) is provided.

Press tool according to claim 6, characterized in that the cutting blade arrangement ( 10 ) has a straight edge on the forming zone tapered, at least in this end region facing but rounded cut edge geometry.

Press tool according to claim 6, characterized in that the cut ( 5 ) of the cutting blade arrangement ( 10 ) on all sides from the material of the waste area ( 4 ) is enclosed.