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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines komplexen
Blechformteils, sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes komplexes Blechformteil.
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Unter
einem komplexen Blechformteil wird im Rahmen dieser Erfindung ein
aufgrund seiner räumlichen Form bzw. Gestalt nur aufwändig
beschreibbares Blechformteil verstanden. Ein komplexes Blechformteil
kann bspw. aus vielen einzelnen, auch gekrümmten, Flächenabschnitten
zusammengesetzt bzw. gebildet sein. Aufgrund seiner komplexen Gestalt
lässt sich ein solches komplexes Blechformteil nach heutigem
Stand der Technik nur aufwändig herstellen. Den komplexen
Blechformteilen stehen einfach gestaltete Blechformteile gegenüber, welche
sich einfach beschreiben und auf einfache Weise, bspw. mittels einfacher
Biegeoperationen oder dergleichen, herstellen lassen.
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Karosserieteile
für Kraftfahrzeuge, wie insbesondere Außenhautteile
und Strukturteile, sind häufig komplexe Blechformteile.
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Komplexe
Blechformteile, wie insbesondere Karosserieteile, werden nach heutigem
Stand der Technik typischerweise in mehrstufigen Umformprozessen
und insbesondere Tiefziehprozessen hergestellt. Hierzu sind aus
dem Stand der Technik bspw. Pressenstraßen oder Transferstufenpressen
bekannt, bei denen das umzuformende Blechmaterial von einer Umformstufe
zur nächsten gereicht und abschließend im fertig
geformten Zustand gelocht und/oder beschnitten wird.
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Hieran
nachteilig sind die hohen Investitionskosten für die Anlagen
und Werkzeuge, die zu kleinen Stückzahlen in einem ungünstigen
Verhältnis stehen. Zur Behebung dieses Nachteils wurden
diverse Vorschläge gemacht. Die
US 4,212,188 schlägt ein
einstellbares Umformwerkzeug vor, bei dem sowohl im Unterwerkzeug
als auch im Oberwerkzeug eine Vielzahl von höhenverstellbaren Druckstempeln
matrixartig angeordnet ist, mit denen eine formgebende Kontur veränderbar
eingestellt werden kann. Ein ähnliches Verfahren unter
Zuhilfenahme eines CAD-Programms ist aus der jüngeren
DE 100 65 142 A1 bekannt.
In der aktuellen
GB
2 444 574 A wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Blechmaterial
mit Hilfe von aufgesetzten Klötzen entlang definierter
Biegelinien zu einem komplexen Blechformteil umgeformt wird. Die
Klötze werden bspw. durch Roboterarme bewegt. Nachteilig
an diesen Verfahren ist jedoch, dass ein hohes Qualitätsniveau
der Blechformteile, wie insbesondere für Außenhautteile,
nicht erreicht wird.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, eine vergleichsweise günstige
Möglichkeit aufzuzeigen, komplexe Blechformteile mit einem
hohen Qualitätsniveau bereitstellen zu können.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Aufgabe wird
ferner gelöst durch ein erfindungsgemäßes
komplexes Blechformteil mit den Merkmalen des ersten nebengeordneten
Anspruchs. Vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand
der jeweils abhängigen Ansprüche. Die Verwendung
eines erfindungsgemäßen komplexen Blechformteils
als Karosserieteil für ein Kraftfahrzeug ist Gegenstand
des zweiten nebengeordneten Anspruchs.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung
eines komplexen und im Wesentlichen nach der Formgebung einbaufertigen
Blechformteils aus einem Blechmaterial. Es umfasst die folgenden Schritte:
- – Zuschneiden einer ebenen Ausgangsplatine, deren
Kontur im Wesentlichen einer exakten Abwicklung des einbaufertigen
Blechformteils in der Ebene entspricht;
- – Positionieren der Ausgangsplatine in einem Umformwerkzeug,
das wenigstens zwei axial zueinander bewegbare Werkzeugteile umfasst;
und
- – axiales Bewegen dieser Werkzeugteile zueinander,
wobei ein Umformen der Ausgangsplatine zu einem einbaufertigen Blechformteil
derart erfolgt, dass wenigstens zwei Regelflächen und/oder Freiformflächen
ausgebildet werden, welche durch wenigstens eine Konturlinie zumindest
abschnittsweise voneinander abgegrenzt sind.
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Hierbei
ist bevorzugt, dass mehr als zwei Regelflächen und/oder
Freiformflächen und eine Vielzahl von Konturlinien ausgebildet
werden. Besonders bevorzugt wird eine Vielzahl von Freiformflächen ausgebildet.
Insbesondere wird jedoch wenigstens eine Freiformfläche
ausgebildet, die zumindest abschnittsweise von wenigstens einer
Konturlinie begrenzt ist.
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Unter
dem Begriff „Regelfläche” kann im Rahmen
der Erfindung eine Fläche oder ein Flächenabschnitt
verstanden werden, der sich mathematisch einfach beschreiben lässt.
Regelflächen können insbesondere Ebenen, eindimensional
gekrümmte Flächen mit konstanten Krümmungsradien,
Mantelflächen von Zylindern, Kegeln und dergleichen sein.
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Unter
dem Begriff „Freiformfläche” kann im Rahmen
der Erfindung eine komplexe, bevorzugt mehrfach gekrümmte
Fläche verstanden werden, welche sich insbesondere nicht
durch einfache geometrische Grundformen wie Gerade, Kreis und Kegelschnitt
mathematisch beschreiben lässt. Eine Freiformfläche
kann bspw. komplexe konkave und/oder konvexe Abschnitte aufweisen.
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Eine
Regelfläche und eine Freiformfläche zeichnen sich
im Rahmen der Erfindung insbesondere dadurch aus, dass diese eine
nur geringe Formänderung (Vergleichsformänderung)
aufweisen. Bei kaltverfestigenden Blechmaterialien ist diese Formänderung
insbesondere so gering, dass beim Umformen keine nennenswerte Kaltverfestigung
eintritt.
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Unter
einer „Konturlinie” wird im Rahmen der Erfindung
eine Biegelinie oder eine Biegekante verstanden. Eine solche Konturlinie
ist im Wesentlichen durch ihren räumlichen Verlauf, ihren
Biegewinkel und/oder ihren Biegeradius definiert. Eine Konturlinie weist
bevorzugt einen gekrümmten und insbesondere einen räumlich
mehrfach gekrümmten Verlauf auf. Der Biegeradius und/oder
der Biegewinkel können entlang des Verlaufs variieren.
Die Biegekontur kann von einem Kreissegment abweichen. Der Biegewinkel
ist so gewählt, dass ein rissfreies Umformen gewährleistet
ist. Bevorzugt ist der Biegeradius zumindest abschnittsweise so
gewählt, dass beim Umformen eines kaltverfestigenden Blechmaterials
eine Kaltverfestigung eintritt.
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Die
Ausgangsplatine entspricht im Wesentlichen einer exakten Abwicklung
des einbaufertigen Blechformteils. Dies impliziert, dass beim Umformen keine
Streckung oder Stauchung des Blechmaterials erfolgt, so dass die
Ausgangsblechdicke in vorteilhafter Weise über das gesamte
Blechformteil erhalten bleibt. Eine Ausnahme bilden die Bereiche
der Konturlinien, in denen insbesondere eine Biegeverkürzung
eintreten kann, welche bei der Abwicklung des Blechformteils durchaus
berücksichtig werden kann, was durch die Formulierung „im
Wesentlichen” angezeigt ist. Die Zuschnittsbestimmung erfolgt
bevorzugt mittels von CAD-Systemen.
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Die
Erfindung basiert auf der Idee, ein komplexes Blechformteil so zu
gestalten, dass dieses Regelflächen und/oder Freiformflächen
umfasst, welche mittels wenigstens einer Konturlinie voneinander
getrennt bzw. mittels dieser Konturlinie unterteilt sind. Die Regelflächen
und/oder Freiformflächen sind hierbei durch den räumlichen
Verlauf einer angrenzenden Konturlinie oder aller angrenzenden Konturlinien definiert.
D. h. durch den räumlichen Verlauf einer Konturlinie wird
die räumliche Form bzw. die Gestalt der angrenzenden Flächen
oder Flächenabschnitte vorgegeben bzw. bestimmt. Im vorausgehenden
Gestaltungsprozess und insbesondere in der 3D-Geometriefindung für
das Blechformteil geht es darum, die Gesamtgeometrie in einzelne
Regelflächen und/oder Freiformflächen einzuteilen
und ausgehend von der räumlichen Form dieser einzelnen
Flächen oder auch Flächenabschnitte geeignete
Verläufe für die Konturlinien, sowie geeignete
Biegewinkel und/oder Biegeradien zu definieren, wobei auch die umgekehrte
Abfolge möglich ist. Die Gestalt des Blechformteils muss
zudem in der Ebene abwickelbar sein, wie zuvor erläutert.
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Die
Erfindung hat viele Vorteile. Das Umformen vollzieht sich im Wesentlichen
in nur einer Hauptumformstufe, wozu nur ein Umformwerkzeug und nur
eine Umformpresse erforderlich sind. Aufgrund der resultierenden
geringen Investitionskosten ist die Erfindung daher insbesondere
auch für kleine Stückzahlen und Kleinserien geeignet.
Dem steht es jedoch nicht entgegen, dass der Hauptumformstufe weitere
Umformstufen nachfolgen oder vorgelagert sein können. Andererseits
weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Blechformteile ein hohes Qualitätsniveau
auf, das durchaus an die Qualität tiefgezogener Umformteile
heranreicht, obwohl bei der Herstellung der erfindungsgemäßen
Blechformteile explizit kein Tiefziehprozess durchgeführt
wird. Dem steht es jedoch nicht entgegen, dass das erfindungsgemäße
Verfahren mit einem Tiefziehprozess kombiniert werden kann. Weiterhin
ergeben sich für den Gestaltungsprozess des Blechformteils
neue Freiheitsgrade. So ist z. B. die Herstellung einstückiger
Großbauteile möglich, wie bspw. einer Frontklappe
mit integrierten Seitenwänden oder einer vollständigen
Bodengruppe für ein Kraftfahrzeug, was im Stand der Technik
meist durch mehrere miteinander gefügte Blechformteile
realisiert wird und somit entsprechend aufwändig und kostenintensiv
ist.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Umformen zwischen
einem im Wesentlichen starren unteren und einem im Wesentlichen
starren oberen Werkzeugteil erfolgt, die in einer Umformpresse angeordnet
sind, wobei wenigstens eines dieser Werkzeugteile wenigstens eine
geschlossene formgebende Werkzeugkontur aufweist. Bevorzugt weisen
alle unmittelbar am Umformen beteiligten Werkzeugteile eine geschlossene
formgebende Werkzeugkontur auf. Gemäß ihrer Anordnung können
die Werkzeugteile auch als Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bezeichnet
werden. Diese können jeweils auch mehrteilig aufgebaut
sein. Durch die Verwendung starrer Werkzeugteile kann die Qualität der
hergestellten Blechformteile verbessert werden.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass beim Umformen entlang
einer Konturlinie zumindest abschnittsweise eine Biegung (des Blechmaterials)
mit einem kleinen Biegeradius erfolgt. Der Begriff „klein” bezieht
sich hierbei insbesondere auf das Verhältnis zwischen Biegeradius und
Ausgangsblechdicke. Bevorzugt liegt dieses Verhältnis im
Bereich zwischen 5 und 10 und insbesondere im Bereich zwischen 2
und 5. Des Weiteren gelten die obigen Ausführungen zur
Konturlinie. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet
in vorteilhafter Weise die Möglichkeit zur definierten
Ausbildung kleiner Radien und sehr kleiner Radien trotz großer Formtiefen,
und dies insbesondere auch bei hohen Umformgeschwindigkeiten.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich das Blechmaterial
beim Umformen sukzessive und/oder abschnittsweise an die geschlossene
formgebende Werkzeugkontur wenigstens eines Werkzeugteils anlegt
und in der Folge eine Relativbewegung zwischen dem anliegenden Blechmaterial
und dem Werkzeugteil weitgehend vermieden wird. Das Anlegen kann
bspw. mittels des Oberwerkzeugs an eine formgebende Werkzeugkontur
im Unterwerkzeug erfolgen, oder auch umgekehrt. Eine Bewegung des
anliegenden Blechmaterials relativ zu einem Werkzeugteil, wie dies
bspw. in Tiefziehprozessen gegeben ist, ist nicht vorgesehen. In
vorteilhafter Weise kann damit auf den Einsatz von Schmierstoff
weitgehend verzichtet werden, zudem können Blechmaterialien
mit beschichteten, vorbehandelten und/oder einbaufertigen Oberflächen,
wie insbesondere lackierten Oberflächen, verwendet werden.
Auch ein Niederhalter ist nicht erforderlich, so dass ein Ziehflansch
entfällt und Blechmaterial eingespart wird.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass zum Ende des Umformens
ein Pressvorgang ausgeführt wird, bei dem insbesondere
wenigstens eine Konturlinie (des Blechformteils) abschließend
ausgebildet bzw. ausgeprägt wird. Hierdurch kann sowohl
der Verlauf der Konturlinie als auch deren Biegeradius und/oder
der Biegewinkel exakt ausgebildet werden. Dieser Pressvorgang erfolgt
bevorzugt im selben Umformwerkzeug und mit hohen Presskräften,
die ein Vielfaches der vorausgehenden Umformkräfte betragen.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Regelfläche und/oder
Freiformfläche des Blechformteils bei einem Pressvorgang
zumindest abschnittsweise mit einer steifigkeitserhöhenden
Strukturierung versehen wird. Eine solche Strukturierung kann bspw.
eine eingeprägte Wabenstruktur oder dergleichen sein.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Positionierung
der Ausgangsplatine im Umformwerkzeug mittels wenigstens einer Arretiereinrichtung
erfolgt. Eine solche Arretiereinrichtung kann bspw. ein einfacher
Arretierstift oder Arretierbolzen sein. Alternativ und/oder ergänzend kann
auch eine Ansaugeinrichtung im Umformwerkzeug umfasst sein.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass Öffnungen
im Blechformteil durch vorgelochte Öffnungen in der Ausgangsplatine
gebildet werden. Solche Öffnungen können Bohrungen, konturierte
Ausnehmungen und dergleichen sein. Ausgehend von deren Position
im Blechformteil erfolgt durch die ebene Abwicklung deren Positionierung
auf der Ausgangsplatine. Hierdurch kann auf nachfolgende aufwändige
Schneidwerkzeuge verzichtet werden.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das abschließende
Ausbilden wenigstens einer Konturlinie (des Blechformteils) oder ein
Abkanten bzw. Umkanten mittels eines separat bewegbaren Werkzeugteils
desselben Umformwerkzeugs erfolgt. In ähnlicher Weise lassen
sich auch Hinterschnitte am Blechformteil herstellen. Hierdurch kann
die Komplexität des Blechformteils erhöht werden,
ohne dass eine weitere Umformstufe erforderlich ist. Das separate
Werkzeugteil kann bspw. mittels eines Hilfsstößels
oder eines Ziehkissens der Umformpresse betätigt werden.
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Ein
erfindungsgemäßes komplexes Blechformteil ist
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Dieses umfasst wenigstens zwei Regelflächen und/oder Freiformflächen,
welche durch wenigstens eine Konturlinie zumindest abschnittsweise voneinander
abgegrenzt sind, wobei die Regelflächen und/oder Freiformflächen über
ihre gesamte Ausdehnung eine verhältnismäßig
geringe Formänderung aufweisen und eine Steifigkeit des
Blechformteils zu einem wesentlichen Anteil aus der wenigstens einen
Konturlinie resultiert.
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Die
Steifigkeit kann bspw. die Gesamtsteifigkeit (bspw. relevant für
den Crashfall), die Verwindungssteifigkeit oder die gemittelte Beulsteifigkeit sein.
Die Steifigkeit des Blechformteils ergibt sich insbesondere aus
den vorherrschenden Spannungen in den Regelflächen und/oder
den Freiformflächen, aus einer etwaigen Strukturierung
dieser Flächen, aus dem Biegewiderstandsmoment aller Konturlinien, aus
der Spannungsverteilung von Blechoberseite zu Blechunterseite insbesondere
im Bereich dieser Konturlinien und aus einer Kaltverfestigung entlang
dieser Konturlinien. Erfindungsgemäß soll die
Steifigkeit des Blechformteils aber zu einem wesentlichen Anteil aus
wenigstens einer Konturlinien und bevorzugt aus der Gesamtheit aller
Konturlinien resultieren, insofern die Regelflächen und/oder
Freiformflächen durch die angrenzenden Konturlinien stabilisiert
werden. Im Übrigen verhindert eine Konturlinie insbesondere
auch eine elastische Rückstellung einer angrenzenden Freiformfläche.
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Für
das erfindungsgemäße komplexe Blechformteil gelten
sinngemäß die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren angegebenen Vorteile und Weiterbildungsmöglichkeiten.
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Gemäß einer
bevorzugen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße
komplexe Blechformteil im Bereich wenigstens einer Konturlinie zumindest
abschnittsweise eine lokal hohe Formänderung (Vergleichsformänderung)
aufweist. Die Formänderung ist bevorzugt so groß,
dass eine deutliche Kaltverfestigung im Blechmaterial eintritt,
wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Begriff der „Konturlinie” erläutert.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
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1 das
erfindungsgemäße Verfahren in einer schematischen Übersicht;
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2 das
Umformen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
in einer schematischen Ansicht;
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3 die
beim Umformen nach der 2 verwendete Ausgangsplatine
in einer Draufsicht und das hieraus geformte Blechformteil in einer
perspektivischen Ansicht;
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4 das beim Umformen nach den 2 und 3 verwendete
Umformwerkzeug in einer perspektivischer Ansicht; und
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5 einen
zusätzlichen Verfahrensschritt beim Umformen nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren in einer schematischen Ansicht.
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1 zeigt
das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
eines komplexen Blechformteils in einer schematischen Übersicht.
Die Abfolge des Verfahrens vollzieht sich gemäß der
Darstellung von links unten nach rechts oben, was durch die Pfeile symbolisiert
ist.
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Das
Verfahren umfasst zunächst das Bereitstellen einer fertig
beschnittenen Ausgangsplatine 10 aus einem Blechmaterial.
Die Kontur der Ausgangsplatine 10 entspricht im Wesentlichen
einer exakten Abwicklung des herzustellenden Blechformteils. Die Ausgangsplatine 10 umfasst
vorgelochte Öffnungen in Form konturierter Ausnehmungen 12 und
Bohrungen 14. Die Ausgangsplatine 10 wird in einem
Umformwerkzeug 20 mit einem Oberwerkzeug 22 und einem
Unterwerkzeug 25 positioniert. Das Umformwerkzeug 20 ist
in einer nicht gezeigten Umformpresse eingebaut.
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Durch
Schließen des Umformwerkzeugs 20, d. h. durch
ein axiales Bewegen des Oberwerkzeugs 22 in Richtung des
Unterwerkzeugs 25 (oder umgekehrt), erfolgt ein Umformen
der Ausgangsplatine 10 zu einem Blechformteil 30 derart,
dass hierbei Regelflächen und/oder Freiformflächen 32 ausgebildet werden,
welche durch wenigstens eine Konturlinie 34 voneinander
zumindest abschnittsweise abgegrenzt, eingegrenzt oder begrenzt
sind. Eine Konturlinie 34 ist eine räumlich verlaufende
Biegelinie oder Biegekante. Bei dem gezeigten Blechformteil 30 handelt
es sich beispielhaft um eine Frontklappe eines Kraftfahrzeugs. Die
Umformung von der Ausgangsplatine 10 zum Blechformteil 30 erfolgt
in nur eine Umformstufe (Hauptumformstufe). Nach dieser Umformung
ist kein Beschnitt des Blechformteils 30 erforderlich. Das
Blechformteil 30 ist sozusagen einbaufertig, vorbehaltlich
etwaiger Reinigungs- und/oder Lackierungsarbeiten oder dergleichen.
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Das
Umformen der Ausgangsplatine 10 zum Blechformteil 30 durch
das Umformwerkzeug 20 ist schematisch in den 2a und 2b gezeigt.
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2a zeigt die zwischen Oberwerkzeug 22 und
Unterwerkzeug 25 eingelegte Ausgangsplatine 10.
Diese ist in ihren Abmessungen kleiner als die formgebenden Werkzeugkonturen 23 und 26 des Oberwerkzeugs 22 und
des Unterwerkzeugs 25. Durch Schließen des Umformwerkzeugs 20 wird
die Ausgangsplatine 10 umgeformt. Das Umformen vollzieht
sich derart, dass sich das Blechmaterial der Ausgangsplatine 10 sukzessive
und/oder abschnittsweise ausgehend von wenigstens einem bspw. höchsten
Kontaktpunkt an die geschlossenen formgebenden Werkzeugkonturen 23 und/oder 26 anlegt, wobei
im weiteren eine Relativbewegung zwischen dem anliegenden Blechmaterial
und dem Umformwerkzeug 20 weitgehend vermieden wird. Hierdurch wird
insbesondere eine Ausdünnung bzw. Streckung des Blechmaterials
verhindert. Die Ausgangsblechdicke der Ausgangsplatine 10 bleibt über
das gesamte Blechformteil 30 erhalten. Somit haben auch
die in die Ausgangsplatine 10 eingebrachten Öffnungen 12 und 14 im
fertig geformten Blechformteil 30 ihre exakte Position
und Geometrie, wie in 1 angedeutet.
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2b zeigt das geschlossene Umformwerkzeug 20.
Die Ausgangsplatine 10 ist hier in der zuvor beschriebenen
Art und Weise zu dem Blechformteil 30 umgeformt worden.
In dem dargestellten geschlossenen Zustand kann ein Pressvorgang
mit hohen Presskräften ausgeführt werden, um wenigstens
eine Konturlinie 34 abschließend auszubilden und/oder
wenigstens eine Regelfläche und/oder Freiformfläche 32 mit
einer stabilisierenden und die Steifigkeit erhöhenden Strukturierung
zu versehen. Diese Strukturierung wird durch die formgebenden Werkzeugkonturen 23 und/oder 26 in
das Blechformteil 30 eingebracht.
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3a zeigt die Ausgangsplatine 10 in
einer Draufsicht, die beim Umformen nach der 2 verwendet
wird. Dargestellt sind hier die sich beim Umformen ausbildenden
Konturlinien 34. 3b zeigt das
hergestellte Blechformteil 30 in einer perspektivischen
Ansicht mit den Regelflächen und/oder Freiformflächen 32,
welche durch die Konturlinien 34 zueinander abgegrenzt
sind.
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4a zeigt
das Unterwerkzeug 25 des Umformwerkzeugs 20 in
einer perspektivischen Ansicht. Dieses umfasst eine geschlossene
formgebende Werkzeugkontur 26 und drei Werkzeugführungen 27 für
das Oberwerkzeug 22. Dargestellt ist ferner ein auf der
Werkzeugkontur 26 aufliegendes fertiggeformtes Blechformteil 30,
welches in der oben beschriebenen Art und Weise aus der Ausgangsplatine 10 durch
sukzessives und/oder abschnittsweises Anlegen des Blechmaterials
an die formgebende Werkzeugkontur 26 hergestellt wurde
und das in dem gezeigten Zustand aus dem Umformwerkzeug 20 entnommen
werden kann.
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4b zeigt
das zur 4a korrespondierende, gewendete
Oberwerkzeug 22 in einer perspektivischen Ansicht. Dieses
umfasst eine formgebende Werkzeugkontur 23, die als Negativkontur
zur formgebenden Werkzeugkontur 26 des Unterwerkzeugs 25 mit
einem Offset ausgebildet ist. Das Anlegen des Blechmaterials an
die Werkzeugkontur 26 des Unterwerkzeugs 25 erfolgt
mittels der formgebenden Werkzeugkontur 23 im Oberwerkzeug 22 (oder
umgekehrt), ohne dass eine Relativbewegung zwischen dem Blechmaterial
und den formgebenden Werkzeugkonturen 23 und 26 gegeben
ist. Zur Ausbildung der Konturlinien 34 umfassen die formgebenden
Werkzeugkonturen 23 und 26 entsprechende Formgebungsabschnitte,
die in dem gezeigten Oberwerkzeug 22 schematisch dargestellt
und mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet sind und welche
das Blechmaterial beim Schließen und insbesondere Zusammenpressen
des Umformwerkzeugs 20 gegen korrespondierende Formgebungsabschnitte
der formgebenden Werkzeugkontur 26 im Unterwerkzeug 25 pressen
(oder umgekehrt), um hierdurch eine Konturlinie 34 exakt
auszubilden.
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5 zeigt
eine alternative oder ergänzende Möglichkeit zum
Ausbilden wenigstens einer Konturlinie. Gleiche Komponenten sind
hier mit gleichen Bezugszeichen jedoch mit dem Zusatz „a” bezeichnet. Das
Umformwerkzeug 20a umfasst neben dem Oberwerkzeug 22a und
dem Unterwerkzeug 25a ein separat und parallel zum Oberwerkzeug 22a bewegbares
Werkzeugteil 29a. Zunächst erfolgt eine Ausbildung
von Regelflächen und/oder Freiformflächen 32a zwischen
den formgebenden Werkzeugkonturen des Oberwerkzeugs 22a und
des Unterwerkzeugs 25a. Anschließend erfolgt,
bevorzugt während das Oberwerkzeug 22a in seiner
gezeigten Endposition verharrt, eine Ausbildung von Konturlinien 34a,
indem das Werkzeugteil 29a gemäß der
Darstellung nach unten bewegt wird, wobei zunächst ein
Abkanten bzw. Abstellen des Blechmaterials nach unten erfolgt. Das
separate Werkzeugteil 29a kann von dem Hilfsstößel
einer Umformpresse bewegt werden. Alternativ und/oder ergänzend
kann ein separates Werkzeugteil auch von unten bewegt werden, bspw. mittels
des Ziehkissens der Umformpresse. In gleicher Art und Weise können
auch Hinterschneidung am Blechformteil 30a hergestellt
werden, bspw. mittels eines seitlich verschiebbaren separaten Werkzeugteils.
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- 10(a)
- Ausgangsplatine
(Blechmaterial)
- 12
- konturierte
Ausnehmung
- 14
- Bohrung
- 20(a)
- Umformwerkzeug
- 22(a)
- Oberwerkzeug;
oberes Werkzeugteil
- 23
- formgebende
Werkzeugkontur des Oberwerkzeugs
- 24
- Formgebungsabschnitt
für eine Konturlinie im Oberwerkzeug
- 25(a)
- Unterwerkzeug;
unteres Werkzeugteil
- 26
- formgebende
Werkzeugkontur des Unterwerkzeugs
- 27
- Werkzeugführung
- 29(a)
- separat
bewegbares Werkzeugteil
- 30(a)
- komplexes,
einbaufertiges Blechformteil
- 32(a)
- Regelfläche
oder Freiformfläche
- 34(a)
- Konturlinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4212188 [0005]
- - DE 10065142 A1 [0005]
- - GB 2444574 A [0005]