DE102015008171A1

DE102015008171A1 - Apparatus and method for processing a sheet metal component

Info

Publication number: DE102015008171A1
Application number: DE102015008171.3A
Authority: DE
Inventors: Stephan Busse; Andreas Krevet; Herwig Laue
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Eckold GmbH and Co KG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Bearbeiten eines Blechbauteils (12), mit einem Niederhalter (14) zum Fixieren des Blechbauteils (12), einem Stempel (16) zum Tiefziehen des Blechbauteils (12) und mit einer eine Ausnehmung (18) aufweisenden Matrize (20), in welche der Stempel (16) zum Tiefziehen des Blechbauteils (12) bewegbar ist, wobei die Ausnehmung (18) der Matrize (20) eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, in welche der Stempel (16) zum Ausstanzen eines Blechbereichs (26) aus dem tiefgezogenen Blechbauteil (12) bewegbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Bearbeiten eines Blechbauteils 12.The invention relates to a device (10) for machining a sheet-metal component (12), having a holding-down device (14) for fixing the sheet-metal component (12), a punch (16) for deep-drawing the sheet-metal component (12) and having a recess (18). in which the punch (16) for deep drawing of the sheet metal component (12) is movable, wherein the recess (18) of the die (20) has a through hole (24) into which the punch (16) for punching a sheet metal region (26) of the deep-drawn sheet metal component (12) is movable. The invention further relates to a method for processing a sheet-metal component 12.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten eines Blechbauteils der in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche angegebenen Art.The invention relates to an apparatus and a method for processing a sheet metal component of the type specified in the preambles of the independent claims.

Die DE 10 2010 020 542 A1 zeigt eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Verfahren zum Bearbeiten eines Blechbauteils. Die dort gezeigte Vorrichtung zum Bearbeiten eines Blechbauteils umfasst einen Niederhalter zum Fixieren des Blechbauteils, einen Stempel zum Tiefziehen des Blechbauteils und eine eine Ausnehmung aufweisende Matrize, in welche der Stempel zum Tiefziehen des Blechbauteils bewegbar ist. Während des Tiefziehens des Blechbauteils kann eine Prägekontur in das Blechbauteil eingebracht werden. Nachteilig bei der dort gezeigten Vorrichtung ist es, dass ein Ausstanzen eines Blechbereichs aus dem tiefgezogenen Blechbauteil nur schwierig möglich ist. Gegebenenfalls ist es notwendig, nach dem Tiefziehen und Prägen des Blechbauteils einen Werkzeugwechsel vorzunehmen, sodass das Ausstanzen prozesssicher erfolgen kann. Dadurch können sich unter anderem auch Toleranzprobleme ergeben, da das Blechbauteil nach dem Tiefziehen und vor dem Ausstanzen zunächst erneut aufgespannt werden muss.The DE 10 2010 020 542 A1 shows a generic device and a generic method for processing a sheet metal component. The device shown there for processing a sheet metal component comprises a hold-down for fixing the sheet metal component, a punch for deep drawing of the sheet metal component and a recess having a die, in which the punch for deep drawing of the sheet metal component is movable. During the deep drawing of the sheet metal component, a stamping contour can be introduced into the sheet metal component. A disadvantage of the device shown there is that a punching a sheet metal area from the deep-drawn sheet metal component is difficult. It may be necessary to make a tool change after deep drawing and embossing of the sheet metal component, so that the punching process can be carried out reliably. As a result, tolerance problems can arise, among other things, since the sheet metal part must first be clamped again after deep-drawing and before punching.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einem einzigen Arbeitsschritt prozesssicher das Blechbauteil tiefgezogen und ausgestanzt werden kann.It is the object of the present invention, a device and a method of the type mentioned in such a way that in a single step process reliable sheet metal component can be deep-drawn and punched.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung sowie durch ein Verfahren zum Bearbeiten eines Blechbauteils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegebenen.This object is achieved by a device and by a method for processing a sheet metal component with the features of the independent claims. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um ein prozesssicheres Tiefziehen und Ausstanzen eines Blechbauteils in einem einzigen Arbeitsschritt zu ermöglichen, ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Ausnehmung der Matrize eine Durchgangsöffnung aufweist, in welche der Stempel zum Ausstanzen eines Blechbereichs aus dem tiefgezogenen Blechbauteil bewegbar ist. Mit anderen Worten weist die erfindungsgemäße Vorrichtung also eine optimierte Matrizeneinheit auf, wobei die Ausnehmung durchgängig ist, also eine Durchgangsöffnung aufweist, in welche der Stempel eintauchen kann. Dadurch kann der Stempel nach dem Tiefziehen und Ausdünnen des Blechbauteils einen Blechbereich, auch Butzen genannt, technisch einfach ausstanzen, insbesondere Scherschneiden. Denn der ausgestanzte Blechbereich kann nach dem Ausstanzen einfach nach unten aus der Matrize fallen.In order to enable a reliable deep drawing and punching a sheet metal component in a single step, it is provided in the inventive device that the recess of the die has a through hole into which the punch for punching a sheet metal portion of the deep-drawn sheet metal component is movable. In other words, the device according to the invention thus has an optimized die unit, wherein the recess is continuous, that is, has a passage opening into which the punch can dip. This allows the punch after deep drawing and thinning of the sheet metal part a sheet metal area, also called slug, technically easy punching, especially shear cutting. Because the stamped sheet metal area can simply fall down from the die after punching.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben sich vor allem Kostenvorteile. Zudem ist kein Werkzeugwechsel, beispielsweise ein Wechsel einer Pressstufe im Presswerk, notwendig. In Folge dessen ergeben sich auch keine Toleranzprobleme mehr, da die Bearbeitung des Blechbauteils in einer einzigen Aufspannung möglich ist.By the device according to the invention are mainly cost advantages. In addition, no tool change, such as a change of a pressing stage in the press shop, necessary. As a result, no more tolerance problems arise because the machining of the sheet metal component in a single setup is possible.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Stempel eine Schneidkante zum Ausstanzen des Blechbereichs aufweist. Neben der Einstufigkeit der Verfahrensführung beziehungsweise Verfahrensoptimierung beim Tiefziehen und Ausstanzen wird durch das Vorsehen der zusätzlichen Schneidkante an dem Stempel eine vereinfachte und prozesssichere Materialabtrennung beim Ausstanzen des Blechbereichs ermöglicht. Das gesamte Stanzverfahren wird dadurch nochmals prozesssicherer, da aufgrund der zusätzlichen Schneidkante der Ausstanzvorgang nochmals einfacherer und zuverlässiger erfolgen kann.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the punch has a cutting edge for punching out the sheet metal area. In addition to the single-stage process control or process optimization during deep drawing and blanking, the provision of the additional cutting edge on the stamp enables a simplified and process-reliable material separation during the blanking of the sheet metal area. The entire punching process is thereby even more reliable process, since due to the additional cutting edge of the punching process can be done even easier and more reliable.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung der Matrize in einem die Durchgangsöffnung umgebenden Randbereich einen vorgegebenen Radius aufweist. Das fertig bearbeitete Blechbauteil kann beispielsweise im tiefgezogenen und ausgestanzten Bereich als Blechverbindungsstelle dienen, in welche eine Schraube eingeführt und angezogen werden kann, um das Blechbauteil mit weiteren Bauteilen zu verbinden. Durch das Vorsehen des Radius in dem die Durchgangsöffnung umgebenden Randbereich der Matrize wird in einem Übergangsbereich des Blechbauteils, welcher zwischen einer durch das Tiefziehen erzeugten Vertiefung am Blechbauteil und einem mittels des Niederhalters fixierten Blechbereich angeordnet ist, ein mit dem in der Matrize vorgesehenen Radius korrespondierender Radius ausgebildet ist. Mit anderen Worten wird im Übergangsbereich von dem Blechbauteil zu einem kalottenartigen Bereich ein Radius hergestellt, der beim Anziehen einer Schraube die entsprechend auftretenden Spannungen verteilt, sodass höhere Drehmomente erzeugt werden können. Vorzugsweise weist der Stempel in einem mit dem Randbereich korrespondierend ausgebildeten Bereich, insbesondere einer Stempelkante, im Wesentlichen denselben Radius wie der Randbereich der Matrize auf. Dadurch kann die Ausbildung des besagten Radius im Übergangsbereich des Blechbauteils nochmals auf verbesserte Art und Weise sichergestellt werden.A further advantageous embodiment of the invention provides that the recess of the die has a predetermined radius in an edge region surrounding the passage opening. The finished sheet metal component can serve, for example, in the deep-drawn and punched-out area as a sheet metal connection point into which a screw can be inserted and tightened in order to connect the sheet metal component with other components. By providing the radius in the edge region of the die surrounding the passage opening, a radius corresponding to the radius provided in the die is arranged in a transition region of the sheet metal component which is arranged between a depression formed by the deep drawing on the sheet metal component and a sheet metal area fixed by means of the hold-down is trained. In other words, a radius is produced in the transition region from the sheet metal component to a dome-like region, which distributes the corresponding voltages when tightening a screw, so that higher torques can be generated. Preferably, in a region corresponding to the edge region, in particular a stamp edge, the stamp has substantially the same radius as the edge region of the die. Thereby, the formation of said radius in the transition region of the sheet metal component can be ensured again in an improved manner.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bearbeiten eines Blechbauteils wird das Blechbauteil mittels eines Stempels tiefgezogen, indem der Stempel in eine Ausnehmung einer Matrize bewegt wird, an welcher das Blechbauteil mittels eines Niederhalters fixiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass ein Blechbereich aus dem tiefgezogenen Blechbauteil ausgestanzt wird, indem der Stempel in eine Durchgangsöffnung der Ausnehmung bewegt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen, wobei die Vorrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.In the method according to the invention for processing a sheet metal component, the sheet metal component is deep-drawn by means of a punch by moving the punch into a recess of a die is, to which the sheet metal part is fixed by means of a hold-down. The method according to the invention is characterized in that a sheet metal region is punched out of the deep-drawn sheet metal component by moving the stamp into a passage opening in the recess. Advantageous embodiments of the device according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention, wherein the device has in particular means for performing the method steps.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Blechbauteil in einem Übergangsbereich, welcher zwischen einer durch das Tiefziehen erzeugten Vertiefung am Blechbauteil und einem mittels des Niederhalters fixierten Blechbereich angeordnet ist, durch ein Nachpressen mittels des Stempels verdichtet wird. Mit anderen Worten wird im Übergangsbereich nach dem eigentlichen Tiefziehen und Prägen einer vorgegebenen Kontur das Material des Blechbauteils noch einmal gezielt durch Nachpressen verdichtet. Wenn das so hergestellte Blechbauteil in einer Verbindungsanordnung verwendet wird, stellt nämlich dieser Übergangsbereich üblicherweise den schwächsten Bereich der gesamten Verbindung dar, sodass beim späteren Betrieb insbesondere an dieser Stelle Risse beziehungsweise Schäden auftreten könnten. Daher wird hier gezielt ein Bereich höherer Festigkeit erzeugt. Dies kann beispielsweise durch die Stempelkante des Stempels geschehen. Durch das Verdichten des Übergangsbereichs weist dieser eine erhöhte Festigkeit auf, sodass das Blechbauteil besonders zuverlässig in einer Verbindungsanordnung verwendet werden kann.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the sheet metal component in a transition region, which is arranged between a depression formed by the deep drawing on sheet metal component and a fixed by means of the blank holder sheet metal area, is compacted by a repressing means of the punch. In other words, in the transition region after the actual deep-drawing and embossing of a predetermined contour, the material of the sheet-metal component is again specifically compacted by re-pressing. If the sheet metal component thus produced is used in a connection arrangement, this transition region usually represents the weakest region of the entire connection, so that cracks or damage could occur during later operation, especially at this point. Therefore, here a targeted area of higher strength is generated. This can be done for example by the stamp edge of the punch. By compacting the transition region, this has an increased strength, so that the sheet metal component can be used particularly reliably in a connection arrangement.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Tiefziehen, Prägen und Stanzen eines Blechbauteils, wobei die Vorrichtung einen Niederhalter zum Fixieren des Blechbauteils, einen Stempel zum Tiefziehen und Prägen des Blechbauteils und eine Ausnehmung aufweisende Matrize umfasst, in welche der Stempel bewegbar ist; 1 a schematic side view of an apparatus for deep drawing, stamping and punching a sheet metal component, wherein the device comprises a hold-down for fixing the sheet metal component, a punch for deep drawing and embossing of the sheet metal component and a recess having die, in which the punch is movable;

2 eine Seitenschnittansicht eine Schraubverbindung, welche das fertig bearbeitete Blechbauteil umfasst, wobei das Blechbauteil mittels einer Schraube zwischen zwei Bauteilen befestigt ist; und 2 a side sectional view of a screw connection, which comprises the finished sheet metal component, wherein the sheet metal component is fastened by means of a screw between two components; and

3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung, wobei die Matrize mehrere Stifte und der Niederhalter Ausnehmungen für die Stifte aufweist. 3 a schematic side view of another embodiment of the device, wherein the die has a plurality of pins and the hold-down recesses for the pins.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Eine insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum Bearbeiten eines Blechbauteils 12 ist in einer schematischen Seitenansicht in 1 gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Niederhalter 14 zum Fixieren des Blechbauteils 12, einen Stempel 16 zum Tiefziehen und Prägen des Blechbauteils 10 sowie eine Ausnehmung 18 aufweisende Matrize 20, in welche der Stempel 16 zum Tiefziehen des Blechbauteils 12 bewegbar ist. Der Stempel 16 kann dabei eine nicht näher bezeichnete Prägekontur aufweisen, beispielsweise konisch oder dergleichen ausgebildet sein, sodass während des Tiefziehens des Blechbauteils 12 eine entsprechend korrespondierende Prägekontur in das Blechbauteil 12 eingeprägt werden kann. Die Ausnehmung 18 der Matrize 16 ist korrespondierend zu der Kontur beziehungsweise Formgebung des Stempels 16 ausgebildet. Die Ausnehmung 18 ist von einer zumindest im Wesentlichen planen Fläche 22 umgeben, an welcher das Blechbauteil 12 mittels des Niederhalters während des Bearbeitens des Blechbauteils 12 fixiert werden kann.A total with 10 designated device for processing a sheet metal component 12 is in a schematic side view in 1 shown. The device 10 includes a hold-down 14 for fixing the sheet metal component 12 , a stamp 16 for deep drawing and embossing of the sheet metal component 10 and a recess 18 having template 20 , in which the stamp 16 for deep drawing of the sheet metal component 12 is movable. The Stamp 16 may have an unspecified embossing contour, for example, conical or the like may be formed so that during deep drawing of the sheet metal component 12 a correspondingly corresponding embossing contour in the sheet metal component 12 can be embossed. The recess 18 the matrix 16 is corresponding to the contour or shape of the punch 16 educated. The recess 18 is of an at least substantially planar surface 22 surrounded, on which the sheet metal component 12 by means of the hold-down during the machining of the sheet metal component 12 can be fixed.

Wie zu erkennen, weist die Ausnehmung 18 der Matrize 20 eine Durchgangsöffnung 24 auf, in welche der Stempel 16 eintauchen kann. Dadurch ist es möglich, in einem einzigen Arbeitsschritt das Blechbauteil 12 tiefzuziehen, zu prägen und einen Blechbereich 26, üblicherweise auch als Butzen bezeichnet, aus dem tiefgezogenen und geprägten Blechbauteil 12 auszustanzen. Um ein besonders prozesssicheres Ausstanzen des Blechbereichs 26 zu ermöglichen, weist der Stempel 16 eine hier nicht näher bezeichnete Schneidkante zum Ausstanzen des Blechbereichs 26 auf. Aufgrund der in der Matrize 20 vorgesehenen Durchgangsöffnung 24 kann der Stempel 16 nach dem Tiefziehen und Ausdünnen des Blechbauteils 12 den Blechbereich 26 technisch einfach ausstanzen, beispielsweise durch Scherschneiden, und anschließend kann der ausgestanzte Blechbereich nach unten hinweg aus der Matrize 20 fallen.As can be seen, the recess points 18 the matrix 20 a passage opening 24 on, in which the stamp 16 can dive. This makes it possible, in a single step, the sheet metal component 12 deep-draw, emboss and a sheet metal area 26 , commonly referred to as a slug, from the deep-drawn and embossed sheet metal component 12 punch. For a particularly reliable punching of the sheet metal area 26 to allow the stamp points 16 an unspecified cutting edge for punching out the sheet metal area 26 on. Because of in the matrix 20 provided passage opening 24 can the stamp 16 after deep drawing and thinning of the sheet metal component 12 the sheet metal area 26 technically easy punching, for example by shearing, and then the punched sheet metal area down from the die 20 fall.

Aufgrund der besagten Schneidkante am Stempel 16 kann der Blechbereich 26 auf besonders zuverlässige Weise aus dem restlichen Blechbauteil 12 herausgestanzt werden. Das Material wird also besser abgetrennt und das gesamte Stanzverfahren wird dadurch prozesssicherer. Dadurch, dass die vollständige Bearbeitung des Blechbauteils 12, also das Tiefziehen, Prägen und Ausstanzen, in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen kann, ist kein Werkzeugwechsel, beispielsweise ein Austauschen des Stempels 16, notwendig. In Folge dessen ergeben sich auch keine Toleranzprobleme, da sämtliche Bearbeitungsschritte an dem Blechbauteil 12 in einer einzigen Aufspannung erfolgen können.Due to the said cutting edge on the punch 16 can the sheet metal area 26 in a particularly reliable way from the rest of the sheet metal component 12 be punched out. The material will so separated better and the entire punching process is thereby process more reliable. Due to the fact that the complete processing of the sheet metal component 12 , So deep drawing, embossing and punching, can be done in a single step, is not a tool change, such as a replacement of the stamp 16 , necessary. As a result, there are no tolerance problems, since all processing steps on the sheet metal component 12 can be done in a single setup.

Die Ausnehmung 18 der Matrize 20 weist in einem die Durchgangsöffnung 24 umgebenden Randbereich 28 einen vorgegebenen Radius auf. Der Stempel 16 weist in einem mit dem Randbereich 28 korrespondierend ausgebildeten Bereich 30, welcher einer Stempelkante des Stempels 16 entspricht, im Wesentlichen denselben Radius wie der Randbereich 28 der Matrize 20 auf. Beim Tiefziehen des Blechbauteils 12 wird somit in einem Übergangsbereich 32, welcher zwischen einer durch das Tiefziehen erzeugten Vertiefung 34 im Blechbauteil 12 und einem mittels des Niederhalters 14 fixierten Blechbereich 36 angeordnet ist, ein entsprechender Radius hergestellt. Mit anderen Worten wird also im Übergang zum tiefgezogenen kalottenartigen Bereich ein Radius hergestellt. Insbesondere wenn das fertig bearbeitete Blechbauteil 12 in einer Schraubverbindung eingesetzt wird, können durch den im Übergangsbereiche 32 hergestellten Radius beim späteren Anziehen der Schraube die dabei auftretenden Spannungen besser verteilt und höhere Drehmomente erzeugt werden. Dies wird im Wesentlichen dadurch realisiert, dass der Randbereich der Matrize 20 und der Bereich 30 des Stempels 16 den besagten Radius aufweisen.The recess 18 the matrix 20 has in one the passage opening 24 surrounding edge area 28 a given radius. The Stamp 16 points in one with the edge area 28 correspondingly formed area 30 which is a stamp edge of the stamp 16 corresponds to substantially the same radius as the edge region 28 the matrix 20 on. During deep drawing of the sheet metal component 12 is thus in a transitional area 32 , which between a deepening generated by depression 34 in the sheet metal part 12 and one by means of the hold-down 14 fixed sheet metal area 36 is arranged, made a corresponding radius. In other words, a radius is thus produced in the transition to the deep-drawn dome-like region. In particular, when the finished sheet metal component 12 used in a screw connection, by the in the transition areas 32 produced radius when later tightening the screw the resulting stresses better distributed and higher torques are generated. This is essentially realized by the edge area of the die 20 and the area 30 of the stamp 16 have the said radius.

Beim Bearbeiten des Blechbauteils 12 wird dieses also zunächst in die Matrize 20 eingelegt und mittels des Niederhalters 14 fixiert. Anschließend wird das Blechbauteil 12 mittels des Stempels 16 tiefgezogen und geprägt, indem der Stempel 16 in die Ausnehmung 18 der Matrize 20 bewegt wird. Nach dem Tiefziehen und Prägen des Blechbauteils 12 wird der Stempel 16 weiter nach unten bewegt, sodass der Blechbereich 26 aus dem tiefgezogenen und geprägten Blechbauteil 12 ausgestanzt wird. Vorzugsweise wird das Blechbauteil 12 dabei in dem Übergangsbereich 32 durch Nachpressen mittels des Stempels 16, insbesondere mittels des Bereichs 30, also der Stempelkante, verdichtet. Mit anderen Worten wird also in dem Übergangsbereich 32 des Blechbauteils 12 nach dem eigentlichen Prägen der Kontur noch einmal gezielt durch Nachpressen verdichtet. Dies geschieht unter dem Aspekt, dass diese Stelle der schwächste Bereich des Blechbauteils 12 ist, wenn das Blechbauteil 12 beispielsweise bei einer Schraubverbindung verwendet wird. Insbesondere in diesem Übergangsbereich 32 könnten beim späteren Betrieb Risse und Schäden auftreten. Daher wird hier gezielt ein Bereich höherer Festigkeit durch das Nachpressen erzeugt.When editing the sheet metal part 12 so this is first in the matrix 20 inserted and by means of the hold-down 14 fixed. Subsequently, the sheet metal component 12 by means of the stamp 16 deep-drawn and stamped by the stamp 16 into the recess 18 the matrix 20 is moved. After deep drawing and embossing of the sheet metal component 12 becomes the stamp 16 moved further down so that the sheet metal area 26 from the deep-drawn and embossed sheet metal component 12 is punched out. Preferably, the sheet metal component 12 doing in the transition area 32 by re-pressing by means of the punch 16 , in particular by means of the area 30 , so the stamp edge, compacted. In other words, so in the transition area 32 of the sheet metal component 12 after the actual embossing of the contour again specifically compressed by re-pressing. This happens under the aspect that this point is the weakest area of the sheet metal component 12 is when the sheet metal part 12 is used for example in a screw connection. Especially in this transition area 32 Cracks and damage could occur during later operation. Therefore, here a targeted area of higher strength is generated by the repressing.

In 2 ist in einer Seitenschnittansicht eine Schraubverbindung 38 gezeigt. Das fertig bearbeitete Blechbauteil 12 ist dabei mittels einer Schraube 40 an einem weiteren Bauteile 42 fixiert. Aufgrund des besagten hergestellten Radius im Übergangsbereich 32 des Blechbauteils 12 können beim Anziehen der Schraube 40 die auftretenden Spannungen verteilt und somit höhere Drehmomente erzeugt werden, sodass eine besonders stabile Schraubverbindung 38 erzielt werden kann. Der tiefgezogene mit der Prägung versehene und ausgestanzte Bereich des Blechbauteils 12 dient dabei als Blechverbindungsstelle, durch welchen die Schraube 40 hindurchgeführt ist.In 2 is in a side sectional view a screw connection 38 shown. The finished sheet metal component 12 is by means of a screw 40 on another component 42 fixed. Due to the said manufactured radius in the transition region 32 of the sheet metal component 12 can when tightening the screw 40 the occurring voltages distributed and thus higher torques are generated, so that a particularly stable screw 38 can be achieved. The deep-drawn with the embossed and punched out area of the sheet metal component 12 serves as a sheet metal connection point, through which the screw 40 passed through.

Ein definiertes Umformen von hochfesten und dicken Blechen kann sich insbesondere aufgrund der dabei auftretenden Fügekräfte schwierig gestalten, da dadurch u. a. Grenzen hinsichtlich der Werkzeugbelastung erreicht oder überschritten werden können. Für hochfeste und dicke Bleche bietet es sich an, ein freies Stanzen mit einer übergroßen Matrize 20 vorzunehmen. Für ein Nennmaß M5 wird anstelle eines Durchmessers von 4,2 mm ein Durchmesser von 7 bis 13 mm für die Durchgangsöffnung 24 der Matrize 20 gewählt. Die dadurch erzielbaren Festigkeiten sind wesentlich höher als bei einem herkömmlichen Lochen. Der Vorteil eines Einführungstrichters für die Schraube 40 bleibt dabei erhalten.A defined forming of high-strength and thick sheets may be difficult, in particular due to the joining forces occurring thereby, since, among other things limits can be achieved or exceeded with respect to the tool load. For high-strength and thick sheets, it is advisable, a free punching with an oversized die 20 make. For a nominal size M5, instead of a diameter of 4.2 mm, a diameter of 7 to 13 mm for the passage opening 24 the matrix 20 selected. The achievable strengths are much higher than in a conventional punching. The advantage of an insertion funnel for the screw 40 is retained.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 10 gezeigt. Die Matrize 20 weist mehrere Stifte 44, beispielsweise vier der Stifte 44, auf, wobei der Niederhalter 14 entsprechende Bohrungen 46 gegenüberliegend von den Stiften 44 aufweist. Darüber hinaus weist der Niederhalter 14 eine hier nicht näher dargestellte starke Niederhalterfeder auf. Beim Schließen der Vorrichtung 10 werden in dem Blechbauteil 12 zunächst mittels der Stifte 44 Abstandsnoppen 48 geprägt und anschließend eine Kalotte für die Schraube 40. Dies kann einstufig geschehen oder auch mittels eines separaten Lochvorgangs. Das derart hergestellte Blechbauteil 12 kann beispielsweise ein Kotflügel sein, welcher an einem oberen Längsträger angebracht wird. Die Abstandsnoppen 48 sorgen bei einer kathodischen Tauchlackierung dafür, dass eine bei der Tauchlackierung verwendete Flüssigkeit zwischen dem Blechbauteil 12 und dem oberen Längsträger hindurchfließen kann.In 3 is another embodiment of the device 10 shown. The matrix 20 has several pens 44 For example, four of the pins 44 , on, with the downholder 14 corresponding holes 46 opposite of the pins 44 having. In addition, the hold-down features 14 a strong hold-down spring, not shown here on. When closing the device 10 be in the sheet metal part 12 first by means of the pins 44 spacer protrusions 48 shaped and then a dome for the screw 40 , This can be done in one stage or by means of a separate perforation process. The sheet metal component produced in this way 12 For example, may be a fender, which is attached to an upper side member. The spacer knobs 48 In the case of cathodic dip painting, care is taken to ensure that a liquid used in dip coating is between the sheet metal component 12 and can flow through the upper side member.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010020542 A1 [0002]

Claims

Contraption ( 10 ) for processing a sheet metal component ( 12 ), with a hold-down ( 14 ) for fixing the sheet metal component ( 12 ), a stamp ( 16 ) for deep drawing of the sheet metal component ( 12 ) and with a recess ( 18 ) having matrix ( 20 ) into which the stamp ( 16 ) for deep drawing of the sheet metal component ( 12 ) is movable, characterized in that the recess ( 18 ) of the die ( 20 ) a passage opening ( 24 ) into which the punch ( 16 ) for punching out a sheet metal area ( 26 ) from the deep-drawn sheet metal component ( 12 ) is movable.

Contraption ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the stamp ( 16 ) a cutting edge for punching the sheet metal area ( 26 ) having.

Contraption ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 18 ) of the die ( 20 ) in one the passage opening ( 24 ) surrounding edge area ( 28 ) has a given radius.

Contraption ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the stamp ( 16 ) in one with the edge area ( 28 ) correspondingly formed area ( 30 ), in particular a stamp edge, substantially the same radius as the edge region ( 28 ) having.

Contraption ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the die ( 20 ) several pens ( 44 ), wherein the hold-down ( 14 ) opposite the pins ( 44 ) arranged bores ( 46 ) having.

Method for processing a sheet metal component ( 12 ), in which the sheet metal component ( 12 ) by means of a stamp ( 16 ) is deep-drawn by the stamp ( 16 ) in a recess ( 18 ) of a die ( 20 ) is moved, on which the sheet metal component ( 12 ) by means of a hold-down ( 14 ) is fixed, characterized in that a sheet metal area ( 26 ) from the deep-drawn sheet metal component ( 12 ) is punched out by the stamp ( 16 ) in a passage opening ( 24 ) of the recess ( 18 ) is moved.

Method according to claim 6, characterized in that the sheet metal component ( 12 ) in a transitional area ( 32 ) which is located between a depression ( 34 ) in the sheet metal component ( 12 ) and one by means of the hold-down ( 14 ) fixed sheet metal area ( 36 ) is arranged by re-pressing by means of the punch ( 16 ) is compressed.