DE102010017022B4

DE102010017022B4 - Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils, Stützkern zur Durchführung des Verfahrens sowie ein danach hergestelltes Profil

Info

Publication number: DE102010017022B4
Application number: DE102010017022A
Authority: DE
Inventors: Dr.Ing. Flehmig Thomas
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date: 2010-05-19
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: EP2571635A1; DE102010017022A1; JP5913294B2; JP2013526411A; US20130104368A1; WO2011144427A1; CN102933328B; CN102933328A; US9272318B2

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils mit einem ein Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') aufweisenden Krümmungsabschnitt, wobei das Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') außerhalb des Hohlprofils liegt, bei welchem eine Platine (1, 101) durch Einfahren eines Stempels in ein erstes Gesenk zu einem U-Profil (1', 101') vorgeformt wird und das U-Profil (1', 101') mit einem zweiten Gesenk zu einem O-Profil (1''', 101''') mit mindestens einem Längsschlitz geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1, 101) zu einem U-Profil (1', 101') vorgeformt wird, dessen vom Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') abgewandter, dem Krümmungsabschnitt zugeordneter Außenschenkel (8', 108a', 108b') eine Höhe (H1, H1') aufweist, die zumindest teilweise höher ist als die Höhe (H2, H2') des dem Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') zugewandten, dem Krümmungsabschnitt zugeordneten Innenschenkels (9', 109a', 109b').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils mit einem ein Krümmungszentrum aufweisenden Krümmungsabschnitt, wobei das Krümmungszentrum außerhalb des Hohlprofils liegt, bei welchem eine Platine durch Einfahren eines Stempels in ein erstes Gesenk zu einem U-Profil vorgeformt wird und das U-Profil mit einem zweiten Gesenk zu einem O-Profil mit mindestens einem Längsschlitz geformt wird. Ebenso befasst sich die Erfindung mit einem Stützkern zur Durchführung des Verfahrens. Schließlich ist auch ein Hohlprofil mit einem ein Krümmungszentrum aufweisenden Krümmungsabschnitt Gegenstand der Erfindung.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils mit einem Krümmungsabschnitt wird beispielsweise in der DE 10 2004 025 857 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird zunächst eine ebene Platine bereitgestellt, die einen ersten länglichen Bereich, einen daran anschließenden Übergangsbereich und einen an diesen anschließenden zweiten länglichen Bereich aufweist. Eine erste Längsmittellinie des ersten Bereichs verläuft dabei abgewinkelt gegenüber einer zweiten Längsmittellinie des zweiten länglichen Bereichs. Der Materialzuschnitt wird dann entlang des ersten Bereiches, des Übergangbereiches und des zweiten Bereiches zu einem in Längsrichtung abgerundet abgewinkelt verlaufenden U-Profil mit im Wesentlichen gleichlangen Schenkeln vorgeformt.
Anschließend wird das U-Profil zu einem O-Profil weitergeformt und die benachbarten, mittig am höchsten Punkt liegenden Ränder des O-Profils werden miteinander verschweißt. Es hat sich gezeigt, dass bei der Herstellung insbesondere stärker gekrümmter Hohlkörper mit dem bekannten Verfahren im Krümmungsabschnitt Risse oder Falten auftreten können.
Des Weiteren ist aus der DE 10 2008 022 402 A1 ein gegliederter Stützkern zur Herstellung von Hohlprofilen bekannt, dessen einzelne Stützglieder in zusammengeschobener Position zumindest teilweise flächig die Innenkontur des herzustellenden Hohlprofils bilden und über Kupplungselemente miteinander verbunden sind, wobei die Kupplungselemente ein Auseinanderziehen der Stützglieder ermöglichen.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, mit dem im Wesentlichen riss- und/oder faltenfreie Hohlprofile stärkerer Krümmung hergestellt werden können, und ein entsprechendes Hohlprofil anzugeben. Ebenso soll ein Stützkern zur Durchführung des Verfahrens zur Verfügung gestellt werden.
Nach einer ersten Lehre wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils mit einem ein Krümmungszentrum aufweisenden Krümmungsabschnitt gelöst, bei welchem eine Platine durch Einfahren eines Stempels in ein erstes Gesenk zu einem U-Profil vorgeformt wird und das U-Profil mit einem zweiten Gesenk zu einem O-Profil mit mindestens einem Längsschlitz geformt wird, wobei die Platine zu einem U-Profil vorgeformt wird, dessen vom Krümmungszentrum abgewandter, dem Krümmungsabschnitt zugeordneter Außenschenkel eine Höhe aufweist, die zumindest teilweise höher ist als die Höhe des dem Krümmungszentrum zugewandten, dem Krümmungsabschnitt zugeordneten Innenschenkels. Mit dem zumindest teilweise bzw. bereichsweise höheren Außenschenkel wird dort mehr Material zur Verfügung gestellt, wo das U-Profil beim Formen zu einem O-Profil mit Längsschlitz höheren Dehnungen unterworfen ist. Das Risiko von Dehnungsrissen in diesen Bereichen bei stärker gekrümmten Hohlkörpern kann somit verringert werden. Zudem erlaubt es diese Vorgehensweise, auf den Einsatz spezieller, im Hinblick auf ihr Dehnungsverhalten optimierter Werkstoffe zu verzichten.
Es können als Material für den Hohlkörper somit besonders kostengünstige, leichte oder auch hochfeste Werkstoffe gewählt werden.
Nach einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens wird durch das Vorformen der Platine zu einem U-Profil und/oder das Formen des U-Profils zu einem O-Profil mit einem Längsschlitz eine im dem Außenschenkel zugeordneten Bereich der Platine vorgesehene Ausnehmung zu einem Gehrungsschlitz verengt. Auf diese Weise kann einer Wellen- bzw. Faltenbildung im Außenschenkel durch Druckspannungen entgegengewirkt werden.
Eine andere Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, das U-Profil zu einem O-Profil mit mindestens einem Längsschlitz und einem Gehrungsschlitz zu formen, welche miteinander in Verbindung stehen. Hierdurch werden einerseits stärkere Krümmungsradien ermöglicht. Miteinander in Verbindung stehende Längs- und Gehrungsschlitze können das stoffschlüssige Verbinden der Kanten darüber hinaus vereinfachen, da die gegenüberstehenden Kanten mit geringeren Spannungen im Hohlprofil in Verschweißposition gebracht werden können. Dadurch können die Kanten des herzustellenden Bauteils einfach auf Stoß gebracht und verschweißt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Längsschlitz und/oder der Gehrungsschlitz des O-Profils durch stoffschlussiges Verbinden, insbesondere Kleben, Löten, Schweißen, der Kanten zu einer Längsnaht und/oder einer Gehrungsnaht geschlossen. Durch Schließen der Schlitze lässt sich die Widerstandsfähigkeit des Hohlprofils bei Belastungen weiter erhöhen. Hohlprofile mit einem derart geschlossenen Querschnitt können insbesondere zur Herstellung von dem Insassenschutz dienenden Bauteilen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
Weiterbilden lässt sich das Verfahren zudem dadurch, dass vor dem Formen des U-Profils zu einem O-Profil mit Längsschlitz ein Stützkern, insbesondere ein gegliederter Stützkern, in das U-Profil eingebracht, insbesondere seitlich eingeschoben wird. Mit dem Stützkern lässt sich ein Einknicken des Außenschenkels und/oder Innenschenkels beim Farmen des U-Profils zu einem O-Profil mit Längsschlitz verhindern. Zudem kann die Maßhaltigkeit des hergestellten Hohlprofils verbessert werden. Ein gegliederter Stützkern lässt sich nach dem Formen zu einem O-Profil mit Längsschlitz zerstörungsfrei entfernen und daher mehrfach verwenden.
Eine nächste Ausgestaltung sieht vor, einen Stützkern mit mindestens einem ausschwenkbaren Formelement zu verwenden und das Formelement vor oder nach dem Einbringen des Stützkerns in das U-Profil auszufahren. Das Formelement kann dabei dazu dienen, Hinterschneidungen während des Formens des U-Profils zu einem O-Profil von innen abzustützen. Ein Ausfahren des Formelements erst nach dem Einbringen des Stützkerns erlaubt eine flexiblere Wahl der Einbringrichtung des Stützkerns in das U-Profil. Beispielsweise kann der Stützkern auch aus einer Richtung in das U-Profil eingebracht werden, deren Querschnitt kein Einbringen mit ausgefahrenem Formelement ermöglicht. Andererseits kann bei einem schon vor dem Einbringen des Stützkerns in das U-Profil ausgefahrenen Formelement, dessen genaue Position besser kontrolliert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Stützkern vor oder nach dem Schließen des Schlitzes des O-Profils durch stoffschlüssiges Verbinden der Kanten des O-Profils gezogen. Ein Ziehen vor dem Verbinden kann die Entnahme des Stützkernes vereinfachen. Beispielsweise ist das Risiko einer versehentlichen stoffschlüssigen Verbindung des Stützkerns mit dem O-Profil vermindert. Andererseits ermöglicht ein Ziehen des Stutzkerns eine höhere Maßhaltigkeit des zu fertigenden Hohlprofils.
In einer nächsten Weiterbildung wird das Hohlprofil aus einer als „Tailored Blank” oder als „Patchwork Blank” ausgebildeten Platine hergestellt. Als ”Tailored Blanks” werden Platinen bezeichnet, die aus Einzelblechen unterschiedlicher Dicke, Festigkeit und/oder Oberflächenbeschichtung zusammengefügt sind. Dadurch lässt sich einerseits an Stellen mit höherer Belastung ein dickeres und/oder höherfesteres Material einsetzen. Andererseits kann an den übrigen Stellen auf dünnere oder weichere Bleche zurückgegriffen werden. Tailored Blanks ermöglichen somit eine Gewichtsreduktion. Zudem erlauben sie es, hochwertige und teure Werkstoffe nur an den wirklich notwendigen Stellen einzusetzen, so dass Kosteneinsparungen erzielt werden können. Bei ”Patchwork Blanks” werden Grundplatinen durch die Befestigung einzelner zusätzlicher Verstärkungsbleche lokal verstärkt. Grundplatine und Verstärkungsbleche lassen sich im Anschluss problemlos gemeinsam umformen. Die arbeits- und kostenaufwändige Anbringung von Verstärkungen am späteren Bauteil kann somit entfallen. Als Grundplatinen für Patchwork Blanks kommen insbesondere auch Tailored Blanks in Frage, wobei mit den Verstärkungsblechen für eine kleinräumige lokale Verstärkungen gesorgt werden kann, so dass für die Einzelbleche des Tailored Blanks eine weiter verringerte Dicke oder ein anderes Material gewählt werden kann. Selbstverständlich kann die Platine auch monolithisch oder als „Tailored Rolled Blank” ausgebildet sein, das heißt aus einem einzigen Material bestehen und im Falle des „Tailored Rolled Blank” unterschiedliche Materialdicken aufweisen. Vorzugsweise werden Stähle/Stahllegierungen verwendet.
Ferner wird in einer Ausgestaltung des Verfahrens ein flanschbehaftetes oder ein flanschloses Hohlprofil hergestellt. An den Flanschen flanschbehafteter Hohlprofile können diese leicht mit anderen Bauelementen stoff- und/oder formschlüssig verbunden werden. Insbesondere Klebeverbindungen können durch Bereitstellung einer ausreichenden Klebefläche auf dem Flansch ermöglicht werden. Andererseits lässt sich mit flanschlosen Hohlprofilen Gewicht einsparen. Flanschbehaftete oder flanschlose Hohlprofile lassen sich zum Beispiel aber auch durch Laserschweißen mit anderen Bauelementen prozesssicher verbinden.
Schließlich sieht eine Weiterbildung des Verfahrens vor, dass die Platine während des Vorformens zu einem U-Profil und/oder während des Formens des U-Profils zu einem O-Profil mit mindestens einem Längsschlitz besäumt und/oder gelocht wird. Eine Besäumung oder Lochung des Hohlprofils kann beispielsweise erforderlich sein, wenn beispielsweise zusätzliche Elemente, z. B. Kabel, durch das Hohlprofil verlegt werden sollen. Durch die Integration des Lochens und/oder Besäumens in den Vorform- bzw. Formungsprozess kann die Anzahl der zur Herstellung eines Hohlprofils benotigten Arbeitsschritte weiter reduziert werden. Eine Verringerung der Arbeitsschritte ermöglicht kürzere Taktzeiten und somit eine preisgünstigere Produktion der Hohlprofile.
Nach einer zweiten Lehre wird die oben genannte Aufgabe durch einen Stützkern gelöst, welcher mindestens ein Kernelement mit mindestens einem ausfahrbaren Formelement aufweist.
In einer ersten Ausgestaltung weist der Stützkern mindestens zwei Kernelemente auf. Ein mindestens zweiteiliger Stützkern ermöglicht es auch komplizierte, beispielsweise knotenförmige, Hohlprofile während des Formens eines U-Profils zu einem O-Profil mit Längsschlitz von innen abzustützen und kann dennoch nach dem Formen des O-Profils oder nach dem Schließen des Längsschlitzes auf einfache Weise gezogen werden.
Nach einer weiteren Lehre der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch ein Hohlprofil gelöst, welches einen ersten Längsschlitz oder eine erste Längsnaht aufweist und der erste Längsschlitz oder die erste Längsnaht im Krümmungsabschnitt außermittig zum Krümmungszentrum hin verlagert verläuft. Die verlagerte Längsnaht bewirkt dabei eine Verringerung der in dem Hohlprofil verbleibenden Dehnungsspannungen.
In einer ersten Ausgestaltung weist das Hohlprofil einen weiteren Längsschlitz oder eine weitere Längsnaht und/oder einen Gehrungsschlitz oder eine Gehrungsnaht auf und der weitere Langsschlitz oder die weitere Längsnaht und/oder der Gehrungsschlitz oder die Gehrungsnaht sind mit dem ersten Längsschlitz oder der ersten Längsnaht verbunden. Ein solches Hohlprofil nach dem Herstellungsprozess lässt sich besonders kostengünstig herstellen.
Nach einer nächsten Weiterbildung ist das Hohlprofil aus einer monolithischen Platine, einem Tailored Blank oder einem Patchwork Blank gefertigt. Im Hinblick auf die damit verbundenen Vorteile wird auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
Ferner sieht einer Ausgestaltung vor, dass das Hohlprofil mindestens eine innenliegende Hinterschneidung aufweist. Innenliegende Hinterschneidung ermöglichen beispielsweise eine Aussteifung des Hohlprofils in diesem Bereich. Ebenso können innenliegende Hinterschneidungen zur Aufnahme eines Verbindungselements, beispielsweise eine Schraubenkopfes, dienen.
Schließlich lässt sich das Hohlprofil dadurch weiterbilden, dass es als Knoten, insbesondere als T-Stück, ausgebildet ist. Als Knoten werden im Sinne der Erfindung aus mehreren rohrartigen Abschnitten zusammengesetzte Hohlprofile bezeichnet, wobei die rohrartigen Abschnitte so miteinander verbunden sind, dass sie einen zusammenhängenden Innenraum bilden. Im einfachsten Fall zweigt von einem länglichen rohrartigen Abschnitt senkrecht ein weiterer rohrartiger Abschnitt ab, so dass ein Hohlprofil in Form eines T-Stückes gebildet wird. Unter Knoten werden allerdings unter anderem auch Kreuz- oder Y-förmige Hohlprofile verstanden. Mit Hilfe von Knoten können auf einfache Weise Tragwerke, beispielsweise für Kraftfahrzeugkarosserien, gebildet werden, die sich durch ein geringes Gewicht auszeichnen.
Im Weiteren soll die Erfindung anhand einer Zeichnung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in:
1 eine erste Platine zur Herstellung eines Hohlprofils;
2 die zu einem erstes U-Profil umgeformte in 1 gezeigte erste Platine;
3 einen zur Herstellung des Hohlprofils geeigneten Stützkern;
4 ein erstes, aus dem in der 2 gezeigten U-Profil hergestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils;
5 eine zweite Platine zur Herstellung eines Hohlprofils;
6 die zu einem zweiten U-Profil umgeformte in 5 gezeigte zweite Platine;
7 ein zur Herstellung des in 6 gezeigten zweiten Hohlprofils geeigneter Kern im Entnahmezustand;
8 den in der 7 gezeigten Kern im Umformzustand;
9 ein zweites, aus dem in der 6 gezeigten U-Profil hergestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils.
Die in der 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellte Platine 1 weist einen ersten im Wesentlichen rechtwinkligen Bereich 2, einen daran anschließenden Übergangsbereich 3 und einen an diesen anschließenden zweiten im Wesentlich rechtwinkligen Bereich 4 auf. Die Kanten 5 und 6 bilden nach dem Umformen den seitlichen Abschluss des herzustellenden Hohlprofils. Im Übergangsbereich der Platine 1 ist eine Ausnehmung 7 vorgesehen. Bei der gezeigten Platine 1 handelt es sich um ein Tailored Blank.
In einem ersten Verfahrensschritt wird die Platine 1 durch Einfahren eines nicht gezeigten Stempels in ein ebenfalls nicht gezeigtes erstes Gesenk zu dem in der 2 dargestellten U-Profil 1 vorgeformt. Das U-Profil weist dabei einen zum ersten im Wesentlichen rechtwinkligen Bereich 2 korrespondierenden Längsabschnitt 2' und einen zum zweiten im Wesentlichen rechtwinkligen Bereich 4 korrespondierenden Längsabschnitt 4' auf. Der Übergangsbereich 3 ist zu einem Krümmungsabschnitt 3' mit einem Krümmungszentrum 7' vorgeformt worden. Der dem Krümmungszentrum 7' abgewandte Außenschenkel 8' ist dabei zumindest teilweise höher (H₁) als der dem Krümmungszentrum zugewandte Innenschenkel 9' (H₂).
In das U-Profil wird der in der 3 gezeigte gegliederte Stützkern 10'' in einer Richtung parallel zu dem Außenschenkel 8' und dem Innenschenkel 9' in das U-Profil 1' eingebracht. Beim nachfolgenden Formen des U-Profils 1' in das in der 4 dargestellte O-Profil 1''' mit Hilfe eines nicht gezeigten zweiten Gesenks stützt der Stützkern 10'' das U-Profil 1' von innen ab, so dass ein Einknicken beispielsweise des Außenschenkels 8' oder des Innenschenkels 9' vermieden werden kann. Die im zusammengeschobenen Zustand starr miteinander verbunden Glieder 11'' des Stützkerns 10'' lassen sich in Längserstreckung des Stützkerns 10'' auseinanderziehen und sind dann relativ zueinander abwinkelbar. Der Stützkern kann somit nach dem Formen des U-Profils 1' zu einem O-Profil 1''' mit Längsschlitz seitlich aus dem O-Profil 1''' gezogen werden. Im Zuge des Umformens der Platine 1 zu einem U-Profil 1' und weiter zu einem O-Profil wird die Ausnehmung 7 zu einem Gehrungsschlitz verengt. Dieser und der Längsschlitz werden im Anschluss durch Laserverschweißen des gebildeten I-Stoßes zu einer Gehrungsnaht 13''' und einer damit verbunden Längsnaht 12''' geschlossen. Es ist auch denkbar, den Stützkern 10'' erst nach dem stoffschlüssigen Schließen des Längs- und/oder Gehrungsschlitzes aus dem O-Profil 1''' zu ziehen.
Im Bereich der seitlichen Stirnbereiche des O-Profils 1''' liegen keine Stauchungen oder Dehnungen vor, da sie sich zu den entsprechenden Bereichen 2 und 4 der Platine abwickeln lassen. Sofern eine größere Fläche zum Verbinden des gezeigten O-Profils 1''' mit weiteren Bauelementen gewünscht ist, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren anstelle der gezeigten flanschlosen Stirnbereiche auch solche herstellen, die einen Flansch aufweisen. Ferner können bei komplexeren Bauteilen mehrere Ausnehmungen vorgesehen werden, die beim Formen eines Bauteils zu mehreren Gehrungsschlitzen verengt werden und mittels Schweißen zu mehreren Gehrungsnähten geschlossen werden.
5 zeigt eine weitere Platine 101 zur Herstellung eines Hohlprofils mit zwei Krümmungsabschnitten. Die Platine 101 ist dabei dazu vorgesehen, zu einem T-förmigen Hohlprofil umgeformt zu werden. Sie weist einen ersten im Wesentlichen rechteckigen Bereich 103a, einen sich daran anschließenden Übergangsbereich 104 und einen sich daran anschließenden zweiten im Wesentlichen rechteckigen Bereich 103b auf. Zusatzlich ist ein dritter im Wesentlichen rechteckiger Bereich 105 vorgesehen, der seitlich in Kontakt mit dem Übergangsbereich 104 steht.
Die Platine 101 wird zunächst in einer nicht gezeigten Vorrichtung zwischen einem Stempel und einem ersten Gesenk angeordnet und durch Zusammenfahren von Stempel und erstem Gesenk zu dem in der 6 dargestellten U-Profil 101' vorgeformt. Das U-Profil 101' hat eine T-förmige Gestalt, wobei der senkrechte Abschnitt 105' des T durch den dritten im Wesentlichen rechteckigen Bereich 105 gebildet ist. Der senkrechte Abschnitt 105' geht dann über zwei aus dem Übergangsbereich gebildete gekrümmte Abschnitte 104a', 104b', denen jeweils ein Krümmungszentrum 107a', 107b' zugeordnet ist, in den aus dem ersten sowie zweiten im Wesentlichen rechteckigen Bereich 103a, 103b der Platine 101 gebildeten waagerechten Abschnitt 103' des T über. Der dem jeweiligen Krummungszentrum 107a', 107b' abgewandte Außenschenkel 108a', 108b' des U-Profils 101' ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgehend höher (H₁') als der dem jeweiligen Krummungszentrum 107a', 107b' zugewandte Innenschenkel 109a', 109b' (H₂'). Vorstellbar ist aber auch, dass der dem Krümmungszentrum abgewandte Außenschenkel nur teilweise bzw. bereichsweise höher ist als der dem Krümmungszentrum zugewandte Innenschenkel.
In das vorgeformte U-Profil 101' wird dann der in den 7 und 8 gezeigte Stützkern 110'' eingebracht. Der Stützkern 110'' setzt sich zusammen aus einem ersten Kernelement 114'' und einem zweiten Kernelement 115''. Sowohl das erste Kernelement 114'' als auch das zweite Kernelement 115'' weisen jeweils ausschwenkbare Formelemente 116'', 118'' bzw. 117'', 119'' auf. Eingebracht wird der Stützkern 110'' in das U-Profil 101', indem zunächst das erste Kernelement 114'' mit eingefahrenen Formelementen 116'', 118'' in Richtung des waagerechten Abschnitts 103' des T seitlich eingeschoben wird. Anschließend wird das zweite Kernelement 115'' mit ebenfalls eingefahrenen Formelementen 117'', 119'' in Richtung des senkrechten Abschnitts 105' des T in das U-Profil 101' eingeschoben, so dass es bündig an das erste Kernelement 114'' anschließt. In dieser Anordnung der Kernelemente 114'', 115'' werden dann die Formelemente 116'', 117'', 118'', 119'', wie in der 8 dargestellt, ausgefahren.
Im nächsten Verfahrensschritt wird mit einem nicht dargestellten zweiten Gesenk das U-Profil 101' zu dem in der 9 gezeigten O-Profil 101''' mit einem ersten Langsschlitz 112a''' und einem zweiten Längsschlitz 112b''' geformt, die miteinander in Verbindung stehen und durch Laserschweißen geschlossen werden. Während des Formens der Hinterschneidungen 120a'', 120b''' werden diese von innen durch die Formelemente 116'', 117'', 118'', 119'' gestützt. Die Hinterschneidungen 120a''', 120b'' stützen den Verbindungsbereich vom senkrechten Abschnitt 105''' und waagerechten Abschnitt 103''' des T ab, so dass auch senkrecht zu dem senkrechten Abschnitt 105''' des O-Profils 101''' wirkende Kräfte sicher in den waagerechten Abschnitt 103''' eingeleitet werden können. Vor oder nach dem Verschweißen der Kanten werden die Formelemente 116'', 117'', 118'', 119'' wieder eingefahren und die Kernelemente 114'', 115'' entgegen der jeweiligen Einschieberichtung aus dem Hohlprofil 101''' gezogen.
Zur Herstellung der jeweils in den 4 und 9 gezeigten Hohlprofile 1''', 101''' ist somit für den eigentlichen U-O-Formungsprozesse nur eine einzige kraftintensive Bewegungsrichtung notwendig. Das Verfahren lässt sich daher mit standardisierten und daher kostengünstig verfügbaren Vorrichtungen durchführen.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils mit einem ein Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') aufweisenden Krümmungsabschnitt, wobei das Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') außerhalb des Hohlprofils liegt, bei welchem eine Platine (1, 101) durch Einfahren eines Stempels in ein erstes Gesenk zu einem U-Profil (1', 101') vorgeformt wird und das U-Profil (1', 101') mit einem zweiten Gesenk zu einem O-Profil (1''', 101''') mit mindestens einem Längsschlitz geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1, 101) zu einem U-Profil (1', 101') vorgeformt wird, dessen vom Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') abgewandter, dem Krümmungsabschnitt zugeordneter Außenschenkel (8', 108a', 108b') eine Höhe (H₁, H₁') aufweist, die zumindest teilweise höher ist als die Höhe (H₂, H₂') des dem Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') zugewandten, dem Krümmungsabschnitt zugeordneten Innenschenkels (9', 109a', 109b').
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Vorformen der Platine zu einem U-Profil und/oder das Formen des U-Profils zu einem O-Profil mit einem Längsschlitz eine im dem Außenschenkel zugeordneten Bereich der Platine vorgesehene Ausnehmung zu einem Gehrungsschlitz verengt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das U-Profil zu einem O-Profil mit mindestens einem Längsschlitz und einem Gehrungsschlitz geformt wird, welche miteinander in Verbindung stehen.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, das der Längsschlitz und/oder der Gehrungsschlitz des O-Profils (1''', 101''') durch stoffschlüssiges Verbindenden der Kanten zu einer Längsnaht (12''', 112a''', 112b''') und/oder Gehrungsnaht (13''') geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Formen des U-Profils (1', 101') zu einem O-Profil (1''', 101''') mit Längsschlitz ein Stützkern (10'', 110'') in das U-Profil (1', 101') eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stützkern (110'') mit mindestens einem ausschwenkbaren Formelement (116'', 117'', 118'', 119'') verwendet wird und das Formelement (116'' , 117'', 118'', 119'') vor oder nach dem Einbringen ausgefahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (10'', 110'') vor oder nach dem Schließen des Schlitzes des O-Profils (1', 101''') durch stoffschlüssiges Verbinden der Kanten des O-Profils (1', 101''') gezogen wird, wobei bei der Verwendung eines ein Formelement (116'', 117'', 118'', 119'') aufweisenden Stützkernes (110'') dieses vor dem Ziehen eingefahren wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (1''', 101''') aus einer als „Tailored Blank” oder als „Patchwork Blank” ausgebildeten Platine (1, 101) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein flanschbehaftetes Hohlprofil oder ein flanschloses Hohlprofil (1'', 101''') hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1, 101) während des Vorformens zu einem U-Profil (1', 101') und/oder während des Schließens zu einem O-Profil (1''', 101''') mit Längsschlitz besäumt und/oder gelocht wird.
Stützkern zur Durchführung eines Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (110'') mindestens ein Kernelement (114'', 115'') mit mindestens einem ausfahrbaren Formelement (116'', 117'', 118'', 119'') aufweist.
Stützkern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (110'') mindest zwei Kernelemente (114'', 115'') aufweist.
Hohlprofil mit einem ein Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') aufweisenden Krümmungsabschnitt, wobei das Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') außerhalb des Hohlprofils liegt, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (1''', 101''') einen ersten Längsschlitz/eine erste Längsnaht (12''', 112a''', 112b''') aufweist und der erste Längsschlitz/die erste Längsnaht (12''', 112a''', 112b''') im Krümmungsabschnitt außermittig zum Krümmungszentrum (7', 107a', 107b') hin verlagert verläuft.
Hohlprofil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (1''', 101''') einen weiteren Längsschlitz oder eine weitere Längsnaht (112b''', 112a''') und/oder einen Gehrungsschlitz oder eine Gehrungsnaht (13''') aufweist und der weitere Längsschlitz oder die weitere Längsnaht (112b''', 112a''') und/oder der Gehrungsschlitz oder die Gehrungsnaht (13''') mit dem ersten Längsschlitz oder der ersten Längsnaht (12'', 112a''', 112b''') verbunden sind.
Hohlprofil nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (1''') aus einer als „Tailored Blank” (1) oder als „Patchwork Blank” ausgebildeten Platine gefertigt ist.
Hohlprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (101''') innenliegende Hinterschneidungen (120a''', 120b''') aufweist.
Hohlprofil nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (101''') als Knoten ausgebildet ist.