DE102011121904A1

DE102011121904A1 - Method for manufacturing recess in metal sheets for motor car wheel suspension, involves introducing target contour of recess to extend sectional contour such that recess is introduced in the metal sheet

Info

Publication number: DE102011121904A1
Application number: DE201110121904
Authority: DE
Inventors: Manfred Hoffmann; Alexander Feil; Hartmut Gehn
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-06-27

Abstract

The method involves introducing target contour (2) of the recess to extend sectional contour (5). The recess is introduced in the metal sheet according to the section contour. The section line is provided with several concave and convex curves (6) that are combined with each other. The radius of concave and convex curves is smaller than radius of circular target contour of recess in the metal sheet. An independent claim is included for cutting tool.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur scherenden Bearbeitung von Blechen zur Herstellung einer Aussparung, insbesondere einer Durchbrechung in dem Blech, bei dem das so bearbeitete Blech einer anschließenden Umformung zumindest des die Aussparung einschließenden Bereichs unterzogen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Schneidwerkzeug zum Einsatz bei dem Verfahren.The invention relates to a method for shearing processing of sheets for producing a recess, in particular an opening in the sheet, in which the sheet thus processed is subjected to a subsequent forming at least of the recess enclosing area. Furthermore, the invention relates to a cutting tool for use in the method.

In der Serienfertigung von Blechbauteilen mit einer Blechdicke von mehr als 1,5 mm sowie bei höher-, hoch- und höchstfesten Blechwerkstoffen mit einer Zugfestigkeit von mehr als 300 MPa hat sich gezeigt, dass bei der Umformung eine erhöhte Kantenrissempfindlichkeit auftritt.In the series production of sheet metal components with a sheet thickness of more than 1.5 mm as well as in higher, high and ultrahigh strength sheet materials with a tensile strength of more than 300 MPa, it has been shown that an increased edge crack sensitivity occurs during the forming.

Besonders ausgeprägt zeigt sich dieses Problem, wenn durch einen Trennvorgang das Blech zunächst getrennt und anschließend kalt umgeformt wird. Durch die dabei auftretende Kaltverfestigung in der Schereinflsszone reduziert sich das Restumformvermögen des Bleches und somit die Fähigkeit, weiteren Umformvorgängen in der Kaltumformung standhalten zu können. Die Folge davon sind Beeinträchtigungen ausgehend von den Schnittkanten, die zu aufwendiger Nachbearbeitung führen können.This problem is particularly pronounced when the sheet is first separated and then cold formed by a separation process. The resulting strain hardening in the shear flow zone reduces the residual forming capacity of the sheet and thus the ability to withstand further forming processes in the cold forming can. The consequence of this is impairments starting from the cut edges, which can lead to elaborate post-processing.

Bekannte Lösungsansätze zur Vermeidung von Rissen bzw. allgemein von Ungänzen bestehen in einer Aufteilung komplexer Umformvorgänge in mehrere Teilschritte oder in der lokalen Erwärmung mittels eines Lasers mit dem Ziel der partiellen Entfestigung. Hiermit verbunden ist zusätzlicher konstruktiver Aufwand, insbesondere für die Werkzeuge.Known approaches to avoid tears or generally discontinuities consist in a division of complex forming operations in several steps or in the local heating by means of a laser with the aim of partial softening. This is associated with additional design effort, especially for the tools.

In der Praxis bestehen Bauteile für hochbeanspruchte Kraftfahrzeugteile daher oftmals aus mehreren Einzelteilen, die untereinander beispielsweise durch Schweißnähte verbunden sind.In practice, components for highly stressed motor vehicle parts therefore often consist of several individual parts, which are interconnected, for example, by welds.

Außerdem kann durch die Verwendung von sogenannten Tailored Blanks eine an die Bauteilbeanspruchung besser angepasste Wanddickenverteilung erzielt werden.In addition, a better adapted to the component stress wall thickness distribution can be achieved by the use of so-called tailored blanks.

Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE 102 41 406 A1 das Innenhochdruckumformen für komplexe Umformvorgänge eines rohrförmigen Elements bekannt. Dabei ist in der Regel eine Nachbearbeitung des rohrförmigen Elements vom Halbzeug bis zum Produkt unter Einsatz eines Lasers erforderlich.In addition, for example, from the DE 102 41 406 A1 hydroforming is known for complex forming operations of a tubular element. In this case, a reworking of the tubular element from the semi-finished product to the product using a laser is usually required.

Demgegenüber beschreibt die DE 10 2006 014 730 A1 ein Tiefziehverfahren zur Herstellung eines Bauteils für eine Kraftfahrzeug-Radaufhängung, das aus einer Blechplatine aus Leichtbaustahl hergestellt wird. Hierbei wird die während der Umformung auftretende hohe Kaltverfestigung genutzt, die eine steife, dünnwandige Ausgestaltung des Federlenkers ermöglicht. Hierdurch wird eine deutliche Gewichtseinsparung erreicht, indem ein Blech mit einer Blechdicke von 1,6 bis 1,8 mm eingesetzt werden kann. Entsprechend beschnittene Platinen werden in mehreren Tiefziehschritten bis in die Endform des Bauteils umgeformt.In contrast, the describes DE 10 2006 014 730 A1 a deep-drawing method for producing a component for a motor vehicle suspension, which is made of a sheet-metal plate made of lightweight steel. Here, the occurring during the forming high work hardening is used, which allows a rigid, thin-walled design of the spring link. As a result, a significant weight saving is achieved by a sheet can be used with a sheet thickness of 1.6 to 1.8 mm. Correspondingly trimmed blanks are formed in several deep drawing steps to the final shape of the component.

Die DE 10 2010 007 944 A1 beschreibt eine Lageraufnahme für ein Lager, die durch Umformen der Blechplatine in einem Umformwerkzeug hergestellt wird, um einen Kragen zur Aufnahme eines Lagers einzubringen.The DE 10 2010 007 944 A1 describes a bearing retainer for a bearing, which is made by forming the sheet metal blank in a forming tool to introduce a collar for receiving a bearing.

Die DE 196 43 194 A1 betrifft einen Stanzstempel mit einer als Wendeplatte ausgeführten Schneidplatte, die einen runden oder unrunden Querschnitt hat.The DE 196 43 194 A1 relates to a punch with an insert designed as a cutting plate, which has a round or non-circular cross-section.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Blechbauteils mit den Verfahrensschritten der scherenden und der umformenden Bearbeitung wesentlich zu vereinfachen. Weiterhin soll ein hierzu geeignetes Schneidwerkzeug geschaffen werden.Against this background, the invention has the object to significantly simplify the production of a sheet metal component with the steps of the shearing and the forming machining. Furthermore, a suitable cutting tool is to be created.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a method according to the features of patent claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem ausgehend von der Sollkontur der Aussparung eine von dieser abweichende, gegenüber der Sollkontur durch zusätzliche Kurven verlängerte Schnittkontur bestimmt und entsprechend dieser Schnittkontur die Aussparung in das Blech eingebracht wird. Der Erfindung liegt dabei die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass eine unerwünschte Rissbildung bei der nachfolgenden Umformung des mit der Aussparung versehenen Bleches dann in einfacher Weise vermieden werden kann, wenn die Aussparung nicht entlang der Sollkontur, also entsprechend dem geometrisch vorbestimmten Verlauf, sondern wellenförmig im Bereich dieser Sollkontur, diese beispielsweise tangierend verlaufend, eingebracht wird. Die Verlängerung der Schnittlinie bei der scherenden Bearbeitung führt nämlich dazu, dass die Verfestigung im Bereich der Schnittlinie in einem gegenüber der Sollkontur verringerten Maße eintritt, sodass zugleich das Risiko einer unerwünschten Rissbildung wesentlich vermindert ist.According to the invention, therefore, a method is provided in which, starting from the desired contour of the recess, a deviation from this, compared to the desired contour extended by additional curves cutting contour determined and introduced according to this sectional contour, the recess in the sheet. The invention is based on the surprising finding that an undesirable crack formation in the subsequent deformation of the sheet provided with the recess can then be avoided in a simple manner, if the recess is not along the desired contour, ie corresponding to the geometrically predetermined course, but undulating in the area this target contour, this example, tangent running, is introduced. The extension of the cutting line in the shearing machining namely causes the solidification occurs in the region of the cutting line in a reduced compared to the target contour dimensions, so that at the same time the risk of undesirable cracking is significantly reduced.

Dabei wird nicht lediglich eine gegenüber der Sollkontur größere eingeschlossene Fläche mit einer entsprechend zu der Sollkontur beabstandeten längeren Umfangsfläche gewählt. Vielmehr wird die Schnittkontur vorzugsweise so bestimmt, dass diese die Sollkontur an mehreren Stellen berührt oder schneidet, insbesondere also wellenförmig verläuft, um so die Voraussetzungen zu schaffen, dass die Sollkontur in einfacher Weise im Verlauf der nachfolgenden Umformung beispielsweise durch Ziehen erreicht werden kann. Da der erfindungsgemäße Effekt bereits bei einer geringfügigen Verlängerung der Schnittkontur als Scherlinie bzw. Trennlinie gegenüber der Sollkontur spürbar eintritt, können sich die Maßabweichungen als Amplitude der Kurve gegenüber der Sollkontur oftmals in der Praxis auch innerhalb des Toleranzbereichs bewegen, sodass keine Nachbearbeitung erforderlich wird. Erfindungsgemäß kann so auf die Aufteilung des Umformprozesses in eine Vielzahl von Einzelschritten verzichtet werden.In this case, not only one compared to the desired contour larger enclosed area is selected with a correspondingly spaced from the desired contour longer peripheral surface. Rather, the cutting contour is preferably determined so that it touches the target contour at several points or cuts, in particular so wavy, so as to create the conditions that the desired contour can be achieved in a simple manner during the subsequent transformation, for example by pulling. Since the effect according to the invention already noticeably occurs with a slight lengthening of the cutting contour as a shear line or parting line with respect to the nominal contour, the dimensional deviations as the amplitude of the curve with respect to the nominal contour can often also be within the tolerance range in practice, so that no reworking is required. According to the invention can be dispensed with the division of the forming process in a plurality of individual steps.

Dabei ist es auch von Vorteil, dass die Schnittlinie mehrere konvexe und konkave Kurven aufweist und dass die Schnittkontur im Bereich eines durch die maximale und die minimale Amplitude begrenzten Bereichs verläuft. Hierdurch liegt die Sollkontur innerhalb der durch die maximale und die minimale Amplitude begrenzten äußeren Begrenzungslinie und der inneren Begrenzungslinie, beispielsweise also zwischen einem Großkreis und einem Kleinkreis. Da insofern die Schnittlinien abschnittsweise auf der einen oder der anderen Seite der Sollkontur verlaufen, kann in einfacher Weise durch eine nachfolgende Umformung eine gewünschte Kontur erzeugt werden. In Bezug auf die Sollkontur kann die Schnittkontur beispielsweise auch einen sinusförmigen Verlauf aufweisen.It is also advantageous that the cutting line has a plurality of convex and concave curves and that the cutting contour extends in the region of a limited by the maximum and the minimum amplitude range. As a result, the desired contour is within the limits defined by the maximum and the minimum amplitude outer boundary line and the inner boundary line, for example, between a great circle and a small circle. Since, in this respect, the cutting lines run in sections on one or the other side of the desired contour, a desired contour can be generated in a simple manner by a subsequent shaping. With regard to the desired contour, the sectional contour can also have, for example, a sinusoidal profile.

Bei einer einfachen Variante des Verfahrens ist die Sollkontur kreisförmig und die Aussparung wird entsprechend einer die Sollkontur einschließenden wellenförmig verlaufenden Schnittkontur eingebracht, sodass die wellenförmige Schnittkontur die Sollkontur an keiner Stelle unterschreitet, sondern vielmehr abschnittsweise tangierend zu dieser verläuft.In a simple variant of the method, the nominal contour is circular and the recess is introduced according to a wavy sectional contour enclosing the nominal contour, so that the undulating cut contour does not fall below the nominal contour at any point, but rather extends tangent to it in some sections.

Die die Schnittkontur erweiternden Kurven könnten auf einzelne Umfangsabschnitte beschränkt werden. Besonders vorteilhaft ist es hingegen, wenn die Kurven unmittelbar aneinander grenzen, sodass der vorteilhafte Effekt einer reduzierten Kaltverfestigung über den Umfang gleichermaßen eintritt und daher eine Rissbildung über den gesamten Umfang zuverlässig ausgeschlossen ist.The curves widening the section contour could be limited to individual peripheral sections. On the other hand, it is particularly advantageous if the curves adjoin one another directly, so that the advantageous effect of a reduced work hardening over the circumference likewise occurs and therefore crack formation over the entire circumference is reliably precluded.

Zugleich erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn die Schnittkontur einen stetigen Verlauf aufweist, sodass also die schnittlinienverlängernden Kurven stetig, insbesondere also ihrerseits durch Kurven miteinander verbunden sind.At the same time, it proves to be particularly useful if the cutting contour has a steady course, so that therefore the cut line extending curves are continuous, in particular therefore in turn connected by curves.

Vorzugsweise sind dabei übereinstimmende Kurven über den Umfang der Schnittkontur gleichverteilt angeordnet, um so beispielsweise eine punktsymmetrische Kontur der Schnittlinie zu erzeugen. Zu diesem Zweck kann die Schnittkontur beispielsweise kleeblattförmige radiale Erweiterungen aufweisen, wobei alle Kurven einen übereinstimmenden geometrischen Verlauf aufweisen.In this case, coincident curves are preferably arranged uniformly distributed over the circumference of the cutting contour, so as to produce, for example, a point-symmetrical contour of the cutting line. For this purpose, the sectional contour can, for example, have cloverleaf-shaped radial extensions, wherein all curves have a matching geometric profile.

Bei einer weiteren, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung weisen die Kurven einen konstanten Radius auf, der kleiner ist als der Radius der kreisförmigen Sollkontur der Durchbrechung.In another, also particularly promising modification, the curves have a constant radius which is smaller than the radius of the circular target contour of the opening.

Grundsätzlich kann angenommen werden, dass eine deutliche Verlängerung der Schnittlinie im Verhältnis zu der Sollkontur einen entsprechend vorteilhaften Einfluss hat und somit eine Reduzierung möglicher Rissbildungen zur Folge hat. Besonders vorteilhaft ist es hingegen, wenn der Abstand der Schnittkontur von der Sollkontur maximal 25% der Dicke des Bleches entspricht. Überraschend hat sich nämlich gezeigt, dass bereits eine geringfügig längere Schnittkontur gegenüber der Sollkontur zu einem deutlich erkennbaren vorteilhaften Effekt führt. Die Zunahme der Länge der Schnittkontur liegt dabei im Bereich bis zu 5%, vorzugsweise bis zu 1% in Bezug auf die Sollkontur.In principle, it can be assumed that a significant lengthening of the cutting line in relation to the nominal contour has a correspondingly advantageous influence and thus results in a reduction of possible cracking. In contrast, it is particularly advantageous if the distance of the cutting contour from the nominal contour corresponds to a maximum of 25% of the thickness of the sheet. Surprisingly, it has been shown that even a slightly longer cutting contour compared to the desired contour leads to a clearly recognizable advantageous effect. The increase in the length of the cutting contour is in the range up to 5%, preferably up to 1% with respect to the nominal contour.

Der erfindungsgemäße Effekt lässt sich grundsätzlich in Verbindung mit verschiedenen formgebenden Verfahren vorteilhaft nutzen. Besonders vorteilhaft ist es hingegen, wenn das Blech nach dem Einbringen der Aussparung einer Kaltumformung unterzogen wird, wobei durch die angepasste Schnittkontur das Restumformvermögen für die Kaltumformung ausreicht und zugleich aus der Verfestigung eine hohe Belastbarkeit des so hergestellten Bauteils resultiert.The effect according to the invention can in principle be used advantageously in conjunction with various shaping methods. On the other hand, it is particularly advantageous if the sheet is subjected to cold forming after the introduction of the cutout, whereby the residual forming capacity for the cold forming is sufficient due to the adapted cut contour and, at the same time, high strength of the component produced in this way results from the solidification.

Die Aussparung könnte in beliebiger, an sich bekannter Weise in das Blech eingebracht werden. Besonders praxisnah ist es hingegen, wenn die Aussparung mittels eines Stanzverfahrens eingebracht wird, weil die sich durch die scherende Bearbeitung ergebende Verfestigung des Blechmaterials hierdurch besonders vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Einbringen der kurvenförmigen Erweiterungen in der gewünschten Weise beschränken bzw. vermindern lässt.The recess could be introduced into the sheet in any manner known per se. On the other hand, it is particularly practical if the recess is introduced by means of a stamping method, because the hardening of the sheet material resulting from the shearing machining can thereby be restricted or reduced in a particularly advantageous manner by the inventive insertion of the curved extensions in the desired manner.

Im Anschluss an das Einbringen der Aussparung wird eine Aufweitung der Aussparung bzw. der Durchrechnung durch Ziehen eines die Aussparung einschließenden Kragens durchgeführt. Die Öffnungsebene des so geschaffenen Blechformteils ist dabei gegenüber der Grundebene des Bleches beabstandet und kann unabhängig von den eingebrachten Kurven, die aufgrund der Umformung insbesondere in einer Ebene quer zur Grundebene des Bleches verlaufen, eine kreisförmige Querschnittsform aufweisen. Insbesondere führt also das Umformen des Bleches dazu, dass nicht die Aussparung die Durchlassöffnung definiert, sondern der gegenüber dem Blech vorstehende, senkrecht zur Blechebene und damit zur Öffnungsebene ringförmig umlaufende Kragen.Following the introduction of the recess, a widening of the recess or the calculation is carried out by pulling a collar enclosing the recess. The opening plane of the sheet metal part thus created is spaced from the base plane of the sheet and can have a circular cross-sectional shape, regardless of the introduced curves, which extend due to the deformation, in particular in a plane transverse to the base plane of the sheet. In particular, so the forming of the sheet to the fact that not the recess the Passage defined, but the opposite the sheet projecting, perpendicular to the sheet plane and thus the opening plane annular circumferential collar.

Selbstverständlich ist das Verfahren nicht auf bestimmte Materialstärken des Bleches beschränkt. Dennoch ist der vorteilhafte Effekt dann besonders groß, wenn das umzuformende Blech eine Dicke von mehr als 1,5 mm aufweist und aus einem hoch-, höher- oder höchstfesten Blechwerkstoff mit einer Zugfestigkeit von mehr als 300 MPa besteht.Of course, the method is not limited to certain material thicknesses of the sheet. Nevertheless, the advantageous effect is particularly great when the sheet to be formed has a thickness of more than 1.5 mm and consists of a high, higher or highest strength sheet material with a tensile strength of more than 300 MPa.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin noch mit einem Schneidwerkzeug, insbesondere Stanzwerkzeug, dadurch gelöst, dass das Schneidwerkzeug eine Querschnittsfläche aufweist, die von einer Umfangslinie begrenzt wird, die von einer Sollkontur dadurch abweicht, dass diese gegenüber der Sollkontur konkave und/oder konvexe Ausformungen als Ausbuchtungen und/oder Einbuchtungen aufweist, und dass die so durch die Ausbuchtungen definierte Schnittkontur länger als die Umfangslinie der Sollkontur bemessen ist, und dass die Schnittkontur und die Sollkontur punkt- oder abschnittsweise übereinstimmen. Indem also das Schneidwerkzeug eine Vielzahl von konvexen oder konkaven Ausbuchtungen oder Einbuchtungen am Umfang des Schneidwerkzeugs aufweist, wird die Schnittlinie wesentlich verlängert, wobei hingegen die von der Schnittkontur definierte eingeschlossene Sollkontur zumindest punktuell überstimmend mit dieser definiert ist. In überraschend einfacher Weise lässt sich so die eintretende Kaltverfestigung begrenzen, um so den nachfolgenden Umformprozess zu begünstigen. Insbesondere kann so der nachfolgende Umformgrad erhöht werden, sodass auf das kostenintensive stufenweise Umformen mit geringem Umformgrad, wie sie beim Stand der Technik aufgrund der Kaltverfestigung unvermeidlich ist, verzichtet werden kann.The object according to the invention is furthermore still achieved with a cutting tool, in particular punching tool, in that the cutting tool has a cross-sectional area which is delimited by a circumferential line which deviates from a nominal contour in that it has concave and / or convex shapes as bulges relative to the nominal contour and / or indentations, and that the cut contour defined by the bulges is dimensioned longer than the circumferential line of the nominal contour, and that the cutting contour and the nominal contour coincide pointwise or in sections. Thus, by having the cutting tool a plurality of convex or concave bulges or indentations on the circumference of the cutting tool, the cutting line is substantially extended, whereas the trajectory defined by the cutting contour defined at least selectively over this with defined. In a surprisingly simple way can be so limit the incoming strain hardening, so as to favor the subsequent forming process. In particular, so the subsequent degree of deformation can be increased, so that the cost-intensive step-by-step forming with a low degree of deformation, which is unavoidable in the prior art due to work hardening, can be dispensed with.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass das Schneidwerkzeug eine Schnittkante aufweist, die zumindest in zwei zueinander geneigten Ebenen angeordnet ist, sodass bei der scherenden Bearbeitung die Schnittlinie nicht zeitgleich über die gesamte Schnittkontur eingebracht wird, sondern aufgrund der Dachform ausgehend von zwei Spitzen des Schneidwerkzeugs durch die Endringtiefe des Stempels fortlaufend eingebracht und verlängert wird.A particularly advantageous embodiment of the invention is also achieved in that the cutting tool has a cutting edge, which is arranged at least in two mutually inclined planes, so that the cutting line is not introduced simultaneously over the entire cutting contour in the shearing machining, but due to the roof shape starting from two tips of the cutting tool is introduced and extended by the Endringtiefe the punch continuously.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 ein Schneidwerkzeug in einer Draufsicht; 1 a cutting tool in a plan view;

2 das Schneidwerkzeug in einer Seitenansicht, 2 the cutting tool in a side view,

3 das Schneidwerkzeug in einer perspektivischen Ansicht; 3 the cutting tool in a perspective view;

4 ein mit einer Ausnehmung versehenes, durch Umformung hergestelltes Blechbauteil in einer Seitenansicht; 4 a provided with a recess, produced by forming sheet metal component in a side view;

5 das in 4 gezeigte Blechbauteil in einer perspektivischen Ansicht 5 this in 4 shown sheet metal component in a perspective view

Das erfindungsgemäße Schneidwerkzeug 1 wird nachstehend anhand der 1 bis 3 näher erläutert. Das insbesondere als Stanzwerkzeug ausgeführte Schneidwerkzeug 1 dient dazu, eine von der lediglich gestrichelt dargestellten Sollkontur 2 der in ein in 4 gezeigtes Blech 3 einzubringenden Aussparung 4 abweichende Schnittkontur 5 zu erzeugen. Hierzu ist das Schneidwerkzeug 1 von einer Umfangslinie begrenzt, die mit regelmäßigen konkaven und konvexen Ausformungen 6 ausgestattet ist, die Ausbuchtungen und/oder Einbuchtungen bilden. Die dadurch in der Draufsicht wellenförmige Kontur der regelmäßig aufeinander folgenden Ausformungen 6 sind dabei zu gleichen Teilen konvex und konkav ausgeführt. Dadurch, dass die Aussparung 4 nicht entlang der Sollkontur 2, sondern wellenförmig innerhalb eines sich beiderseits der Sollkontur 2 erstreckenden Korridors in das Blech 3 eingebracht wird, kommt es zu einer Verlängerung der Schnittlinie in dem Blech 3 bei der scherenden Bearbeitung. Die damit einhergehende Verfestigung im Bereich der Schnittkanten des Bleches 3 kann dadurch erheblich beschränkt werden. Somit kommt es bei der nachfolgenden, am Beispiel des in 4 gezeigten Blechbauteils 7 erläuterten komplexen Kaltumformung nicht zu Rissbildungen.The cutting tool according to the invention 1 will be described below on the basis of 1 to 3 explained in more detail. The cutting tool designed in particular as a punching tool 1 serves to one of the only indicated by dashed lines contour 2 the one in 4 shown sheet metal 3 to be introduced recess 4 different cutting contour 5 to create. This is the cutting tool 1 bounded by a circumferential line, with regular concave and convex shapes 6 equipped, the bulges and / or indentations form. The resulting wavy contour in plan view of the regularly successive formations 6 are executed in equal parts convex and concave. Because of the recess 4 not along the target contour 2 , but undulating within one on both sides of the desired contour 2 extending corridor into the sheet 3 is introduced, there is an extension of the cutting line in the sheet 3 at the shearing processing. The concomitant solidification in the area of the cutting edges of the sheet 3 This can be considerably limited. Thus, it comes in the following, the example of in 4 shown sheet metal component 7 explained complex cold forming not to cracking.

In den 4 und 5 ist ein mit einer Ausnehmung versehenes, durch Umformung des Bleches 3 hergestelltes Blechformteil 7 in einer vergrößerten Seitenansicht und einer perspektivischen Darstellung zu erkennen, bei dem nach dem Einbringen der Aussparung 4 eine Aufweitung der Aussparung 4 durch Ziehen eines die Aussparung 4 einschließenden Kragens 8 durchgeführt worden ist. Die Ebene der Öffnung 9 des so geschaffenen Blechformteils 7 ist dabei gegenüber der Grundebene des Bleches 3 beabstandet und wird durch einen Kragen 8 begrenzt, welcher unabhängig von dem wellenförmigen Verlauf entlang der Schnittkante der Aussparung 4 aufgrund der erfolgten Umformung in einer Ebene quer zur Grundebene des Bleches 3 eine kreisförmige Querschnittsform aufweist. Insbesondere führt also das Umformen des Bleches 3 dazu, dass nicht die Aussparung 4, deren wellenförmiger Verlauf mit konvexen und konkaven Ausformungen 6 erkennbar ist, die Durchlassöffnung definiert, sondern der gegenüber dem Blech 3 vorstehende, ringförmig umlaufende Kragen 8 senkrecht zur Blechebene. Dadurch ergibt sich, dass die erfindungsgemäße von der Sollkontur 2 abweichende Schnittkontur 5 den Umformprozess wesentlich vereinfacht und die dadurch geschaffene komplexe Geometrie keine praktische Einschränkung gegenüber vergleichbaren Blechbauteilen aufweist, die nach dem Stand der Technik in einer Abfolge mehrerer Teilumformungen hergestellt sind.In the 4 and 5 is a provided with a recess, by deformation of the sheet 3 manufactured sheet metal part 7 to recognize in an enlarged side view and a perspective view, in which after the introduction of the recess 4 an expansion of the recess 4 by pulling one the recess 4 enclosing collar 8th has been carried out. The level of the opening 9 of the sheet metal part created in this way 7 is opposite to the ground plane of the sheet 3 spaced and is by a collar 8th which is independent of the wave-shaped course along the cutting edge of the recess 4 due to the conversion in a plane transverse to the base plane of the sheet 3 has a circular cross-sectional shape. In particular, therefore, leads the forming of the sheet 3 to that not the recess 4 , whose undulating course with convex and concave formations 6 can be seen, defines the passage opening, but the opposite the sheet 3 protruding annular collar 8th perpendicular to the sheet plane. This results in that the invention of the desired contour 2 different cutting contour 5 significantly simplifies the forming process and the resulting complex geometry has no practical limitation compared to comparable sheet metal components, which are made in the prior art in a sequence of several partial transformations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schneidwerkzeugcutting tool
22: Sollkonturtarget contour
33: Blechsheet
44: Aussparungrecess
55: Schnittkontursectional contour
66: Ausformungformation
77: BlechformteilSheet metal part
88th: Kragencollar
99: Öffnungopening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10241406 A1 [0007]
DE 102006014730 A1 [0008]
DE 102010007944 A1 [0009]
DE 19643194 A1 [0010]

Claims

Method of shearing sheet metal ( 3 ) for producing a recess ( 4 ), in particular an opening in the sheet ( 3 ), in which the thus processed sheet ( 3 ) a subsequent deformation of at least the recess ( 4 ) is subjected to enclosing area, characterized in that starting from the nominal contour ( 2 ) of the recess ( 4 ) one of the nominal contour ( 2 ) deviating, compared to the nominal contour ( 2 ) by additional curves extended cutting contour ( 5 ) and according to this sectional contour ( 5 ) the recess ( 4 ) in the sheet ( 3 ) is introduced.

Method according to claim 1, characterized in that the sectional contour ( 5 ) the nominal contour ( 2 ) cuts in several points and / or areas and / or the cut contour ( 5 ) only in sections one with the desired contour ( 2 ) has identical course.

Method according to claims 1 or 2, characterized in that the cutting line has a plurality of convex and concave curves and that the sectional contour ( 5 ) is in the range of a limited by the maximum and the minimum amplitude range.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the nominal contour ( 2 ) is circular and the recess ( 4 ) according to a the desired contour ( 2 ) enclosing undulating cut contour ( 5 ) is introduced.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of curves are introduced directly adjacent to one another.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cutting contour ( 5 ) is introduced with a steady course.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that matching curves over the circumference of the sectional contour ( 5 ) are introduced evenly distributed.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that all curves are introduced with a matching geometric course.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the curves with a constant radius which is smaller than the radius of the circular desired contour ( 2 ) of the recess ( 4 ) are introduced.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the distance of the cutting contour ( 5 ) from the nominal contour ( 2 ) maximum 25% of the thickness of the sheet ( 3 ) corresponds.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sheet ( 3 ) after inserting the recess ( 4 ) is subjected to cold working.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the recess ( 4 ) is introduced by means of a stamping process.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that after the introduction of the recess ( 4 ) an expansion of the recess ( 4 ) by pulling a recess ( 4 ) enclosing collar ( 8th ) is carried out.

Cutting tool ( 1 ), in particular punching tool, for use in the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cutting tool ( 1 ) has a Querschnitsfläche bounded by a circumferential line which of a nominal contour ( 2 ) and compared to the nominal contour ( 2 ) concave and / or convex formations ( 6 ) as bulges and / or indentations, so that by the formations ( 6 ) defined cutting contour ( 5 ) longer than the circumferential line of the nominal contour ( 2 ), and that the cut contour ( 5 ) and the nominal contour ( 2 ) match points or sections.

Cutting tool ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cutting tool ( 1 ) has a cutting edge which extends at least in two mutually inclined planes.