DE102014210061B4

DE102014210061B4 - Umformwerkzeug und Gesenkbauteil

Info

Publication number: DE102014210061B4
Application number: DE102014210061.5A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki c/o TOYOTA BOSHOKU KABUSHIKI Hirata; Taira Ito
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2014-05-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: US9227239B2; JP6028678B2; DE102014210061A1; JP2014231074A; US20140352393A1

Abstract

Umformwerkzeug mit:einem ersten Gesenk (11) mit einer Endfläche, an der eine Gesenkfläche ausgebildet ist; undeinem zweiten Gesenk (12) zum Pressen eines Werkstücks (13), das an dem ersten Gesenk (11) platziert ist, wobeiwenigstens eines von dem ersten Gesenk (11) und dem zweiten Gesenk (12) durch Zusammenbauen einer Vielzahl von Gesenkbauteilen (14) gestaltet ist, undjedes Gesenkbauteil (14) eine konkave Seitenfläche hat, die einem anderen Gesenkbauteil zugewandt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug, das ein Werkstück unter Verwendung zweier Gesenke presst, die zueinander hin und voneinander weg gebracht werden, und ein Gesenkbauteil des Umformwerkzeugs.
Typischerweise werden Separatoren, die in Brennstoffzellen verwendet werden, durch, wie in 6 gezeigt ist, Vorsehen einer Platte 31, die aus einem korrosionsbeständigen Metall, wie Titan, hergestellt ist, mit angrenzenden Nuten und Vorsprüngen 32 ausgebildet. Die Nuten und Vorsprünge 32 definieren Durchgänge, durch die hindurch ein Kühlmittel oder ein Gas von Wasserstoff oder Sauerstoff strömt.
Wenn solch ein Separator für eine Brennstoffzelle ausgebildet wird, wird beispielsweise ein Umformwerkzeug, wie in 7 gezeigt ist, herkömmlich verwendet. Das Umformwerkzeug hat ein oberes Gesenk 33 und ein unteres Gesenk 34. Das untere Gesenk 33 hat an der oberen Fläche eine Gesenkfläche 331 mit Nuten und Vorsprüngen, und das obere Gesenk 34 hat an der unteren Fläche eine Gesenkfläche 341, an der Nuten und Vorsprünge ausgebildet sind, um zu der Gesenkfläche 331 des unteren Gesenks 33 zu korrespondieren. Das obere Gesenk 34 ist oberhalb des unteren Gesenks 33 angeordnet, um zu dem unteren Gesenk 33 hin und von diesem weggebracht zu werden. Mit einer Platte 31, die ein Werkstück ist und die an der Gesenkfläche 331 des unteren Gesenks 33 platziert ist, wird das obere Gesenk 34 in Richtung zu dem unteren Gesenk 33 gebracht, um die Platte 31 zwischen den Gesenkflächen 331, 341 der Gesenke 33, 34 zu pressen, sodass die Nuten und Vorsprünge 32 an der Platte 31 geformt werden.
Wenn das untere Gesenk 33 und das obere Gesenk 34 des Umformwerkzeugs hergestellt werden, wird die Oberfläche des Gesenkmaterials, das aus einem superharten Metall, wie Hochgeschwindigkeitsstahl, gemacht ist, geschnitten, um die Gesenkflächen 331, 341 auszubilden, die Nuten und Vorsprünge haben. Wenn die Gesenkflächen 331, 341 ausgebildet werden, wird ein Schneidwerkzeug verwendet, um das Gesenkmaterial entlang einer Richtung zu schneiden, in der sich die Nuten und Vorsprünge an den Gesenkflächen 331, 341 erstrecken. Da das Gesenkmaterial aus einem superharten Metall hergestellt ist, wird das Schneidwerkzeug bei einem frühen Punkt aufgrund einer Abnutzung stumpf. Somit ist es schwierig, fortlaufend eine lange Distanz in der Erstreckungsrichtung der Nuten und Vorsprünge an den Gesenkflächen 331, 341 zu schneiden. Falls ein verschlissenes Schneidwerkzeug durch ein neues Schneidwerkzeug in der Mitte des Schneidbetriebs ausgetauscht wird, ändert sich die Form einer Oberfläche, die geschnitten wird, signifikant zwischen vor und nach dem Austauschen. Dies verschlechtert hochwahrscheinlich die Genauigkeit der Gesenkflächen 331, 341.
Um solch ein Problem handzuhaben, ist herkömmlich ein Umformwerkzeug vorgeschlagen worden, wie es in 8 dargestellt ist. Das Umformwerkzeug hat ein unteres Gesenk 33, das durch Gesenkbauteile 35 ausgebildet ist, die separate rechteckige Säulen sind. Die Gesenkbauteile 35 werden an einer Basis 36 zusammengebaut und in einen Rahmen 37 gepasst. Gemäß dieser Gestaltung werden begrenzte Teile der Endflächen der Gesenkbauteile 35 individuell geschnitten. Somit ist ein Auftreten von Problemen aufgrund von Abnutzung des Schneidwerkzeugs weniger wahrscheinlich. Darüber hinaus kann die Gesenkfläche 331 mit Nuten und Vorsprüngen durch Verbinden der geschnittenen Flächen leicht ausgebildet werden. Obwohl es nicht dargestellt ist, ist das obere Gesenk des Umformwerkzeugs durch Zusammenbauen von Gesenkbauteilen, wie in dem Fall des unteren Gesenks 33, gestaltet.
Andererseits offenbart die JP 2008-296262 A eine Pressmaschine eines Gesenk-Abschreck-Verfahrens, in der ein erwärmtes Stahlmaterial durch ein oberes und ein unteres Gesenk gepresst wird. Das untere Gesenk der Pressmaschine ist durch separate Gesenkblöcke ausgebildet, sodass ein Ausdehnen und ein Zusammenziehen des unteren Gesenks als ein Ganzes aufgrund Temperaturänderungen unterdrückt werden. Die Gesenkblöcke sind Seite an Seite an einer Basis mit einem Abstand zwischen den Gesenkblöcken angeordnet. In einem Pressbetrieb wird eine thermische Ausdehnung der Gesenkblöcke durch die Abstände zwischen den Gesenkblöcken absorbiert.
Die DE 198 26 813 A1 offenbart betrifft eine Werkzeugmatrize für eine Werkzeugmaschine zur Herstellung eines geformten, flächigen Werkstücks mit einer aus Oberflächenstrukturelementen bestehenden Wirkfläche, wobei die Werkzeugmatrize aus jeweils ein Oberflächenstrukturelement nachbildenden Teilmatrizen besteht, die seitlich zusammengefügt in ihrer Gesamtheit die Wirkfläche der Werkzeugmatrize bilden. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Werkzeugmatrize sowie ein Verfahren zum Aufbringen einer Oberflächenstruktur auf einer Oberfläche zweier mit einer gemeinsamen Berührungsfläche zu einem Werkstückpaar verbundener flächiger Werkstücke mit Hilfe einer Werkzeugmatrize mit einer aus Oberflächenstrukturelementen bestehenden Wirkfläche beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch haben die Umformwerkzeuge von 8 und die Pressmaschine der JP 2008-296262 A die folgenden Defizite.
Das heißt, wenn ein Werkstück unter Verwendung dieser Bauart von Umformwerkzeug oder Pressmaschine gepresst wird, wirkt eine große Presskraft auf die Gesenke. In dem Fall des Umformwerkzeugs von 8 nehmen die Gesenkbauteile 35 des unteren Gesenks 33 eine große Presskraft von oben auf. Dies kann die Gesenkbauteile 35 so verformen, dass die Seitenflächen von diesen sich nach außen ausweiten, wie in 9 gezeigt ist. Als eine Folge können die Gesenkbauteile 35 und der Rahmen 37 gegeneinander schlagen und beschädigt werden.
In der Pressmaschine, die in der JP 2008 - 296 262 A offenbart ist, ist es schwierig, die Genauigkeit der Gesenkfläche aufrechtzuerhalten, da die Gesenkblöcke in dem unteren Gesenk nicht leicht an der Basis positioniert werden können, während Abstände zwischen den Gesenkblöcken aufrechterhalten werden, ohne eine Verschiebung zu verursachen.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umformwerkzeug vorzusehen, das Gesenkbauteile genau positionieren kann und gestatten kann, dass sich die Gesenkbauteile verformen, um sich nach außen auszuweiten, wenn die Formbauteile eine große Druckkraft während eines Pressens eines Werkstücks aufnehmen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solch ein Gesenkbauteil vorzusehen.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, und gemäß einem Aspekt der Erfindung, ist ein Umformwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen, das ein erstes Gesenk, das eine Endfläche hat, an der eine Gesenkfläche ausgebildet ist, und ein zweites Gesenk zum Drücken eines Werkstücks hat, das an dem ersten Gesenk platziert ist. Wenigstens eines von dem ersten Gesenk und dem zweiten Gesenk ist durch Zusammenbauen einer Vielzahl von Gesenkbauteilen gestaltet. Jedes Gesenkbauteil hat eine konkave Seitenfläche, die einem anderen Gesenkbauteil zugewandt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gesenkbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 vorgesehen, das eines von einer Vielzahl von Gesenkbauteilen ist, die zusammengebaut sind, um ein Gesenk eines Umformwerkzeugs zu gestalten. Das Gesenkbauteil hat eine Endfläche, an der eine Gesenkfläche ausgebildet ist, und eine konkave Seitenfläche, die einem anderen Gesenkbauteil zugewandt ist.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung zusammengenommen mit den begleitenden Zeichnungen, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Gesenkbauteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Umformwerkzeug gemäß der Ausführungsform darstellt;
3 ist eine Draufsicht, die ein erstes Gesenk in dem Umformwerkzeug von 2 darstellt;
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Teil des ersten Gesenks von 2 darstellt;
5 ist eine Querschnittsansicht, die den Teil des ersten Gesenks darstellt, in dem die Gesenkbauteile, die in 4 gezeigt sind, in einem verformten Zustand sind;
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil eines typischen Separators für eine Brennstoffzelle darstellt;
7 ist eine Querschnittsansicht, die ein herkömmliches Umformwerkzeug zum Ausbilden des Brennstoffzellenseparators von 6 darstellt;
8 ist eine Querschnittsansicht, die ein unteres Gesenk in einem anderen herkömmlichen Umformwerkzeug darstellt; und
9 ist eine Querschnittsansicht, die das untere Gesenk von 8 darstellt, in dem die Gesenkbauteile in einem verformten Zustand sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Umformwerkzeug und ein Gesenkbauteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf 1 bis 5 beschrieben.
Wie in 2 gezeigt ist, hat das Umformwerkzeug der vorliegenden Ausführungsform ein erstes Gesenk 11, das an der oberen Fläche eine Gesenkfläche 111 mit Nuten und Vorsprüngen hat, und ein zweites Gesenk 12, das oberhalb des ersten Gesenks 11 angeordnet ist und zu dem ersten Gesenk 11 hin und von diesem weggebracht werden kann. Das zweite Gesenk 12 hat an der unteren Fläche eine Gesenkfläche 121, die Nuten und Vorsprünge hat, die zu der Form der Gesenkfläche 111 des ersten Gesenks 11 korrespondieren. Während ein Werkstück 13 an der Gesenkfläche 111 des ersten Gesenks 11 platziert ist, wird das zweite Gesenk 12 in Richtung zu dem ersten Gesenk 11 gebracht, sodass das Werkstück 13 zwischen den Gesenkflächen 111, 121 der Gesenke 11, 12 gepresst wird, um eine vorbestimmte Form mit Nuten und Vorsprüngen zu haben, wie in 6 gezeigt ist.
Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, ist das erste Gesenk 11 durch Gesenkbauteile 14 ausgebildet, die separate rechteckige Säulen sind. Die Gesenkbauteile 14 werden an einer Basis 15 zusammengebaut und in einen Rahmen 16 gepasst, der eine längliche rechteckige Form aus Sicht von oben hat. Die Gesenkbauteile 14 bilden mehrere Reihen (drei in der vorliegenden Ausführungsform), die in einer Richtung parallel zu den kurzen Seiten des Rahmens 16 angeordnet sind, in anderen Worten in der Querrichtung des Rahmens 16 angeordnet sind. Die Eckbereiche 141 von jedem Gesenkbauteil 14 sind den Eckbereichen 141 der benachbarten Gesenkbauteile 14 in der gleichen Reihe zugewandt und berühren diese.
Jede Reihe der Gesenkbauteile 14 hat ein Gesenkbauteil 14A, das ein Gesenkbauteil 14 ist, da es eine unterschiedliche Abmessung in der Erstreckungsrichtung der Reihe hat. Die Eckbereiche 141 der Gesenkbauteile 14, die in einem mittleren Teil des ersten Gesenks 11 angeordnet sind, der eine besonders große Presskraft während eines Pressens des Werkstücks 13 aufnimmt, sind angeordnet, um den Seitenflächen 142 der Gesenkbauteile 14 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Das heißt, die Eckbereiche 141 der Gesenkbauteile 14 in der mittleren Reihe sind angeordnet, um den Seitenflächen 142 der benachbarten Gesenkbauteile 14 in den anderen Reihen zugewandt zu sein.
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, sind die vier Seitenflächen 142 von jedem der Gesenkbauteile 14, die den Rahmen 16 nicht berühren, jeweils durch einen konkaven Abschnitt 17, dessen Mitte in der Vertikalrichtung nach innen ausgespart ist, und zwei flache Abschnitte 18 gebildet, die an dem oberen und unteren Ende in der Seitenfläche 142 gelegen sind. Von den Seitenflächen der Gesenkbauteile 14, die den Rahmen 16 berühren, sind die Seitenflächen, die dem Rahmen 16 zugewandt sind, flach. Jedoch sind die Seitenflächen, die dem Rahmen 16 nicht zugewandt sind, jeweils durch einen konkaven Abschnitt 17, dessen Mitte in der Vertikalrichtung nach innen ausgespart ist, und zwei flache Abschnitte 18 gebildet, die an dem oberen und unteren Ende in der Seitenfläche gelegen sind. Die obere Endfläche von jedem Gesenkbauteil 14 ist eine Formfläche 143 mit Nuten und Vorsprüngen. Von jedem benachbarten Paar der Gesenkbauteile 14 sind die konkaven Abschnitte 17, die in den zugewandten Seitenflächen 142 ausgebildet sind, angeordnet, um einander zugewandt zu sein, und die flachen Abschnitte 18 der gleichen Seitenflächen 142 sind in einem Flächenkontakt miteinander gehalten.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das zweite Gesenk 12 auch durch Gesenkbauteile 19 ausgebildet, die separate rechteckige Säulen sind, wie das erste Gesenk 11. Die Gesenkbauteile 19 sind an der unteren Fläche einer Stützplatte 20 zusammengebaut und in einen Rahmen 21 gepasst. Die Anordnung der Gesenkbauteile 19 in dem Rahmen 21 ist im Wesentlichen die Gleiche wie die Anordnung der Gesenkbauteile 14 in dem Rahmen 16 des ersten Gesenks 11. Das heißt, die Eckbereiche 191 der Gesenkbauteile 19, die in einem mittleren Teil des zweiten Gesenks 12 gelegen sind, sind angeordnet, um den Seitenflächen 192 der Gesenkbauteile 19 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Die Seitenflächen 192 der Gesenkbauteile 19, die dem Rahmen 21 nicht zugewandt sind, sind jeweils durch einen konkaven Abschnitt 22, dessen Mitte in der Vertikalrichtung nach innen ausgespart ist, und zwei flache Abschnitte 23 gebildet, die an dem oberen und unteren Ende in der Seitenfläche gelegen sind. Jedes Gesenkbauteil 19 hat eine untere Endfläche mit einer Form mit Nuten und Vorsprüngen, die komplementär zu der Formfläche 143 des entsprechenden Gesenkbauteils 14 in dem ersten Gesenk 11 sind.
Ein Betrieb des Umformwerkzeugs wird nun beschrieben.
In dem Umformwerkzeug sind das erste Gesenk 11 und das zweite Gesenk 12 jeweils durch Zusammenbauen von mehreren Gesenkbauteilen 14, 19 ausgebildet. Deshalb werden durch Schneiden begrenzter Teile der Endflächen der Gesenkbauteile 14, 19 in einzelner Weise und anschließendes Zusammenbauen der Gesenkbauteile 14, 19, die Gesenkflächen 111, 121 des ersten Gesenks 11 und des zweiten Gesenks 12, die Nuten und Vorsprünge haben, durch Verbinden der geschnittenen Flächen ausgebildet. Somit können selbst in einem Fall, in dem die Gesenke 11, 12 aus superhartem Metall, wie Hochgeschwindigkeitsstahl, hergestellt sind, die Gesenkflächen 111, 121 ohne Schwierigkeit ausgebildet werden.
Während eines Betriebs des Umformwerkzeugs, wobei das Werkstück 13 an dem ersten Gesenk 11 platziert ist, wie in 2 gezeigt ist, wird das zweite Gesenk 12 zu dem ersten Gesenk 11 hin bewegt, sodass das Werkstück 13 gegen die Gesenkfläche 111 des ersten Gesenks 11 gepresst wird. Das Werkstück 13 wird somit gepresst, um eine Form mit Nuten und Vorsprüngen zu haben. Während eines Pressens des Werkstücks 13 nimmt jedes Gesenkbauteil 14 des ersten Gesenks 11 eine große Presskraft auf, sodass sich die Seitenflächen 142 des Gesenkbauteils 14 nach außen ausweiten. Zu dieser Zeit, da die Seitenflächen 142 von jedem Gesenkbauteil 14, die den Seitenflächen 142 der anderen Gesenkbauteile 14 zugewandt sind, jeweils einen konkaven Abschnitt 17 haben, wird die Ausweitungsverformung der Seitenflächen 142 des Gesenkbauteils 14 durch die konkaven Abschnitte 17 absorbiert. Deshalb wirkt eine nach außen gerichtete Kraft, die durch eine Verformung von jedem Gesenkbauteil 14 verursacht wird, nicht in nachteiliger Weise auf den Rahmen 16.
Des Weiteren nimmt während eines Pressens des Werkstücks 13 jedes Gesenkbauteil 19 des zweiten Gesenks 12 eine Reaktionskraft der Presskraft auf, sodass sich die Seitenflächen 192 des Gesenkbauteils 19 nach außen ausweiten. Zu dieser Zeit, da die Seitenflächen 192 von jedem Gesenkbauteil 19, die den Seitenflächen 192 der anderen Gesenkbauteile 19 zugewandt sind, jeweils einen konkaven Abschnitt 22 haben, wird die Ausweitungsverformung der Seitenflächen 192 des Gesenkbauteils 19 durch die konkaven Abschnitte 22 absorbiert, wie in dem Fall des ersten Gesenks 11. Dies verringert die Möglichkeit, dass die Gesenkbauteile 19, die benachbart zueinander sind, gegeneinander schlagen, oder dass eine nach außen gerichtete Kraft aufgrund einer Verformung der Gesenkbauteile 19 auf den Rahmen 21 wirkt, um die Genauigkeit des Pressens zu verringern.
Des Weiteren wirken während eines Pressens des Werkstücks 13 eine große Presskraft und Reaktionskraft insbesondere auf die mittleren Teile der Gesenke 11, 12. Die Eckbereiche 141, 191 der Gesenkbauteile 14, 19, die in den mittleren Teilen gelegen sind, sind angeordnet, um den Seitenflächen 142, 192 der Gesenkbauteile 14, 19 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Dies verhindert, dass die Eckbereiche 141, 191 der Gesenkbauteile 14, 19, die benachbart zueinander sind, gegeneinander gepresst werden.
Die vorliegende Ausführungsform hat deshalb die folgenden Vorteile.
(1) Das Umformwerkzeug hat das erste Gesenk 11, das die Gesenkfläche 111 an einer Endfläche hat, und ein zweites Gesenk 12 zum Pressen eines Werkstücks 13, das an dem ersten Gesenk 11 platziert ist, gegen die Gesenkfläche 111. Das erste Gesenk 11 ist durch Zusammenbauen der mehreren Gesenkbauteile 14 ausgebildet. Jedes Gesenkbauteil 14 des ersten Gesenks 11 hat konkave Seitenflächen 142, die anderen Gesenkbauteilen 14 zugewandt sind. Im Speziellen haben die Seitenflächen 142 von jedem Gesenkbauteil 14, die den Seitenflächen 142 der anderen Gesenkbauteile 14 zugewandt sind, jeweils einen konkaven Abschnitt 17.
Deshalb wird durch Schneiden der Endflächen der Gesenkbauteile 14 in einzelner Weise und anschließendes Zusammenbauen der Gesenkbauteile 14 die Gesenkfläche 111 des ersten Gesenks 11, die Nuten und Vorsprünge hat, durch Verbinden der geschnittenen Flächen ausgebildet. Somit kann selbst in einem Fall, in dem das erste Gesenk 11 aus einem superharten Metall, wie Hochgeschwindigkeitsstahl, hergestellt ist, die Gesenkfläche 111 des ersten Gesenks 11 ohne Schwierigkeit ausgebildet werden. Des Weiteren wird während eines Pressens des Werkstücks 13, wenn jedes Gesenkbauteil 14 des ersten Gesenks 11 eine große Presskraft aufnimmt und verformt wird, um sich nach außen auszuweiten, die Verformung durch die konkaven Abschnitte 17 der Gesenkbauteile 14 absorbiert. Deshalb wird verhindert, dass eine nach außen gerichtete Kraft, die durch eine Verformung von jedem Gesenkbauteil 14 verursacht wird, auf den Rahmen 16 und andere Bauteile in nachteiliger Weise wirkt. Das heißt, eine Verformung der Gesenkbauteile 14 ohne ein Problem ist gestattet.
(2) Das zweite Gesenk 12 des Umformwerkzeugs ist durch Zusammenbauen der mehreren Gesenkbauteile 19 ausgebildet. Jedes Gesenkbauteil 19 des zweiten Gesenks 12 hat konkave Seitenflächen 192, die anderen Gesenkbauteilen 19 zugewandt sind. Im Speziellen haben die Seitenflächen 192 von jedem Gesenkbauteil 19, die den Seitenflächen 192 von den anderen Gesenkbauteilen 19 zugewandt sind, jeweils einen konkaven Abschnitt 22. Somit kann, wie in dem Fall des ersten Gesenks 11, selbst in einem Fall, in dem das zweite Gesenk 12 aus einem superharten Metall, wie Hochgeschwindigkeitsstahl, hergestellt ist, die Gesenkfläche 121 des zweiten Gesenks 12 ohne Schwierigkeit ausgebildet werden. Des Weiteren wird während eines Pressens des Werkstücks 13, selbst falls jedes Gesenkbauteil 19 des zweiten Gesenks 12 aufgrund der Reaktionskraft der Presskraft verformt wird, um sich nach außen auszuweiten, verhindert, dass eine nach außen gerichtete Kraft, die durch eine Verformung von jedem Gesenkbauteil 19 verursacht wird, auf den Rahmen 21 und die anderen Bauteile in nachteiliger Weise wirkt. Das heißt, eine Verformung der Gesenkbauteile 19 ohne Problem ist gestattet.
(3) Die Gesenkbauteile 14, 19 sind als rechteckige Säulen ausgebildet. Die Eckbereiche 141, 191 der Gesenkbauteile 14, 19, die in mittleren Teilen der Gesenke 11, 12 gelegen sind, sind angeordnet, um den Seitenflächen 142, 192 der Gesenkbauteile 14, 19 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Wenn die Gesenkbauteile 14, 19 während eines Pressens des Werkstücks 13 eine große Presskraft aufnehmen und verformt werden, um sich nach außen auszuweiten, wird deshalb verhindert, dass die Eckbereiche 141, 191 der Gesenkbauteile 14, 19 gegen die Eckbereiche 141, 191 von benachbarten Gesenkbauteilen 14, 19 gepresst werden. Somit werden eine Konzentration von großer Spannung und begleitende Nachteile vermieden.
(4) Die Gesenkbauteile 14 bilden mehrere Reihen, die in der Querrichtung des Rahmens 16 angeordnet sind. Die Eckbereiche 141 von jedem Gesenkbauteil 14 sind den Eckbereichen 141 der benachbarten Gesenkbauteile 14 in der gleichen Reihe zugewandt und berühren diese. Die Eckbereiche 141 der Gesenkbauteile 14, die in dem mittleren Teil des ersten Gesenks 11 gelegen sind, sind angeordnet, um den Seitenflächen 142 der Gesenkbauteile 14 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Es ist deshalb möglich, Nachteile zu beseitigen, die verursacht würden, wenn die Eckbereiche 141 der zwei Gesenkbauteile 14 in verschiedenen Reihen gegeneinander gepresst würden.
In gleicher Weise bilden die Gesenkbauteile 19 mehrere Reihen, die in der Querrichtung des Rahmens 21 angeordnet sind. Die Eckbereiche 191 von jedem Gesenkbauteil 19 sind den Eckbereichen 191 der benachbarten Gesenkbauteile 19 in der gleichen Reihe zugewandt und berühren diese. Die Eckebereiche 191 der Gesenkbauteile 19, die in dem mittleren Teil des zweiten Gesenks 12 gelegen sind, sind angeordnet, um den Seitenflächen 192 der Gesenkbauteile 19 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein. Es ist deshalb möglich, Nachteile zu beseitigen, die verursacht würden, wenn die Eckbereiche 191 von zwei Gesenkbauteilen 19 in verschiedenen Reihen gegeneinander gepresst würden.
(5) Die flachen Abschnitte 18, die in Flächenkontakt mit den benachbarten Gesenkbauteilen 14, 19 gehalten werden können, sind in dem oberen und unteren Ende der Seitenflächen der Gesenkbauteile 14, 19 ausgebildet. Selbst falls die Gesenkbauteile 14, 19 oder der Rahmen 16 eine große Presskraft während eines Pressens des Werkstücks 13 aufnehmen, wird deshalb verhindert, dass die Gesenkbauteile 14, 19 verschoben werden, sodass die hohe Genauigkeit des Pressens gewährleistet wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann modifiziert werden, wie nachstehend beschrieben ist.
Die Gesenkbauteile 14, 19 der Gesenke 11, 12 können beliebige mehreckige Formen haben, wie hexagonale Säulenformen.
Von den Gesenkbauteilen 14 in jeder der Reihen können nicht nur die Eckbereiche 141 der Gesenkbauteile 14 an der Mitte sondern auch die Eckbereiche 141 von allen anderen Gesenkbauteilen 14 gestaltet sein, um den Seitenflächen 142 der Gesenkbauteile 14 in den benachbarten Reihen zugewandt zu sein.
Nur eines von dem ersten und dem zweiten Gesenk 11, 12 kann durch Zusammenbauen mehrer Gesenkbauteile ausgebildet sein.
Von den Seitenflächen der Gesenkbauteile 14, die den Rahmen 16 berühren, brauchen die Seitenflächen, die dem Rahmen 16 zugewandt sind, nicht notwendigerweise flach sein. Stattdessen können diese Seitenflächen jeweils durch einen konkaven Abschnitt, dessen Mitte in der Vertikalrichtung nach Innen ausgespart ist, und zwei flache Abschnitte gebildet sein, die an dem oberen und unteren Ende in der Seitenfläche gelegen sind und in Flächenkontakt mit dem Rahmen 16 gehalten werden können. In diesem Fall wird verhindert, dass der Rahmen 16 eine nach außen gerichtete Kraft, die durch eine Verformung der Gesenkbauteile 14 erzeugt wird, an Positionen aufnimmt, die den Rahmen 16 berühren.
Von den Seitenflächen der Gesenkbauteile 19, die den Rahmen 21 berühren, brauchen die Seitenflächen, die dem Rahmen 21 zugewandt sind, nicht notwendigerweise flach sein. Stattdessen können diese Seitenflächen jeweils durch einen konkaven Abschnitt, dessen Mitte in der Vertikalrichtung nach Innen ausgespart ist, und zwei flache Abschnitte gebildet sein, die an dem oberen und unteren Ende in der Seitenfläche gelegen sind und mit dem Rahmen 21 in Flächenkontakt gehalten werden können. In diesem Fall wird verhindert, dass der Rahmen 21 eine nach außen gerichtete Kraft, die durch eine Verformung der Gesenkbauteile 19 erzeugt wird, an Positionen aufnimmt, die den Rahmen 21 berühren.
Ein Umformwerkzeug hat ein erstes Gesenk, an dem eine Gesenkfläche ausgebildet ist, und ein zweites Gesenk zum Drücken eines Werkstücks, das an dem ersten Gesenk platziert ist. Wenigstens eines von dem ersten Gesenk und dem zweiten Gesenk ist durch Zusammenbauen einer Vielzahl von Gesenkbauteilen gestaltet. Jedes Gesenkbauteil hat eine konkave Seitenfläche, die einem anderen Gesenkbauteil zugewandt ist.

Claims

Umformwerkzeug mit: einem ersten Gesenk (11) mit einer Endfläche, an der eine Gesenkfläche ausgebildet ist; und einem zweiten Gesenk (12) zum Pressen eines Werkstücks (13), das an dem ersten Gesenk (11) platziert ist, wobei wenigstens eines von dem ersten Gesenk (11) und dem zweiten Gesenk (12) durch Zusammenbauen einer Vielzahl von Gesenkbauteilen (14) gestaltet ist, und jedes Gesenkbauteil (14) eine konkave Seitenfläche hat, die einem anderen Gesenkbauteil zugewandt ist.
Umformwerkzeug nach Anspruch 1, wobei die Seitenfläche von jedem der Gesenkbauteile (14) einen flachen Endabschnitt (18) hat, der mit einem Endabschnitt eines anderen Gesenkbauteils (14) in Flächenkontakt gehalten werden kann.
Umformwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren mit einem Rahmen (16), in den die Gesenkbauteile (14) gepasst sind, wobei ein Gesenkbauteil (14), das benachbart zu dem Rahmen (16) ist, eine konkave Seitenfläche (17) hat, die dem Rahmen (16) zugewandt ist.
Umformwerkzeug nach Anspruch 3, wobei die Seitenfläche (142) des Gesenkbauteils (14), die benachbart zu dem Rahmen (16) ist, einen flachen Endabschnitt hat, der mit dem Rahmen (16) in Flächenkontakt gehalten werden kann.
Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Gesenkbauteil (14, 19) als eine rechteckige Säule ausgebildet ist und einen Eckbereich (141, 191) hat, und der Eckbereich (141, 191) von wenigstens einem Teil der Gesenkbauteile (14, 14A) angeordnet ist, um einer Seitenfläche (142, 192) eines benachbarten Gesenkbauteils (14, 19) zugewandt zu sein.
Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gesenkbauteile (19) in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sind, und wenigstens ein Teil der Gesenkbauteile (19) einen Eckbereich (191) hat, der angeordnet ist, um einer Seitenfläche (192) eines benachbarten Gesenkbauteils (19) in einer anderen Reihe zugewandt zu sein.
Gesenkbauteil, das eines von einer Vielzahl von Gesenkbauteilen (14, 19) ist, die zusammengebaut werden, um ein Gesenk (11, 12) eines Umformwerkzeugs zu gestalten, wobei das Gesenkbauteil (14, 19) eine Endfläche, an der eine Gesenkfläche ausgebildet ist, und eine konkave Seitenfläche (142, 192) hat, die einem weiteren Gesenkbauteil zugewandt ist.
Gesenkbauteil nach Anspruch 7, wobei die Seitenfläche (142, 192) einen flachen Endabschnitt (18) hat, der mit einem Endabschnitt (18) eines weiteren Gesenkbauteils (14, 19) in einem Flächenkontakt gehalten werden kann.