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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umformverfahren sowie eine Umformvorrichtung, insbesondere zur Umformung elektrisch leitfähiger Werkstücke.
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Die wirtschaftliche Fertigung von Bauteilen geringer Losgröße stellt technologisch eine große Herausforderung dar. Dies gilt in besonderer Weise für die Fertigung von Bauteilen verhältnismäßig großer Abmessung, da sich mit zunehmender Größe die Anzahl der in Frage kommenden Fertigungstechnologien verringert.
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Beispielsweise werden freigeformte Blechteile, die unter anderem als Fassadenelemente oder großflächigen Verkleidungen eingesetzt werden können, bislang noch häufig manuell hergestellt. Insbesondere kommen hierzu konventionelle Fertigungsverfahren, wie beispielsweise das manuelle Treiben, zur Herstellung von Bauteilen mit Freiformflächen in Betracht. Bei der manuellen Fertigung hängt jedoch die Bauteilqualität mitunter stark von der Qualifizierung des jeweiligen Metallbearbeiters ab. Zudem sind tagesabhängige Qualitätsschwankungen die Regel. Somit können Bauteiltoleranzen nicht immer eingehalten werden. Des Weiteren geht mit der manuellen Fertigung eine sehr begrenzte Produktivität einher. Lange Lieferzeiten und hohe Kosten für solche Bauteile sind die Folge.
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Des Weiteren ist es bekannt, Bauteile geringer Losgröße maschinell mittels inkrementeller Blechumformung herzustellen. Die inkrementelle Blechumformung erfordert jedoch einen mechanischen Kontakt zwischen dem jeweiligen Umformkopf sowie dem Werkstück. Hierdurch können entsprechende Spuren wie zum Beispiel Kratzer oder unerwünschte Abdrücke auf der Werkstückoberfläche oder der jeweiligen Werkstückbeschichtung entstehen.
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Vor dem oben dargelegten Hintergrund bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Umformverfahren anzugeben, mit dem sich Bauteile geringer Losgröße unter geringeren Kosten sowie gleichzeitig verbesserter Bauteilqualität herstellen lassen. Ebenso soll eine Umformvorrichtung angegeben werden, welche die Herstellung von Bauteilen geringer Losgröße mit verringertem Kostenaufwand sowie verbesserter Qualität erlaubt.
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Hinsichtlich des Umformverfahrens ist diese Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1 und hinsichtlich der Umformvorrichtung durch den Gegenstand von Anspruch 10 gelöst worden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei dem erfindungsgemäßen Umformverfahren handelt es sich insbesondere um ein Verfahren zur Umformung elektrischer leitfähiger Werkstücke. Bei der Umformung kann es sich um Kalt- und/oder Warmumformung handeln. Erfindungsgemäß wird hierbei ein Werkstück zumindest abschnittsweise durch elektromagnetische Umformung von einer Ausgangsform in eine Fertigform überführt. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektromagnetische Umformung des Werkstücks inkrementell in eine Mehrzahl von Umformschritten vorgenommen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Umformung von Halbzeugen in Halbfabrikate beziehungsweise Halbprodukte oder Endprodukte. Dementsprechend kann es sich bei der Fertigform um ein Halbfabrikat beziehungsweise Halbprodukt oder auch um ein Endprodukt handeln. Als Ausgangsprodukt kommt dementsprechend ein Halbzeug, wie zum Beispiel ein Metallblech in Betracht.
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Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren besteht die Möglichkeit, Bauteile von nur geringer Losgröße mit nur geringem Aufwand und einer gleichzeitig verbesserten Qualität zu fertigen. Zunächst ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Fertigung von Bauteilen mit einer hohen Wiederholgenauigkeit ohne den Einsatz kostenintensiver Formwerkzeuge. Dabei erlaubt die elektromagnetische Umformung das Erzeugen einer Fertigform ohne mechanischen Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem jeweiligen Werkstück. Spuren auf der Oberfläche des Werkstücks oder dessen Beschichtung, wie beispielsweise Kratzer oder unerwünschte Abdrücke, können so vermieden werden. Die Gefahr mechanischer Beschädigungen wird dadurch verringert. Zudem kann die elektromagnetische Umformung schmiermittelfrei erfolgen, wodurch nachträgliche Reinigungsschritte entfallen. Schließlich geht mit der elektromagnetischen Umformung eine verhältnismäßig hohe Produktivität einher, wodurch etwaige Lieferzeiten verringert und die Herstellkosten gesenkt werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die inkrementelle Umformung durch die Mehrzahl von Umformschritten in einer zeitlich festgelegten Abfolge vorgenommen. Die Wiederholgenauigkeit und letztlich erzielbare Bauteilqualität kann auf diese Weise weiter verbessert werden. Besonders bevorzugt erfolgen die einzelnen Umformschritte zeitlich voneinander getrennt. Dementsprechend wird ein einzelner inkrementeller Umformschritt zunächst vollständig abgeschlossen, bevor der jeweils nächste inkrementelle Umformschritt vorgenommen wird. Durch eine derartige stufenweise Umformung können mit einem nur geringen Aufwand komplexe Formen bei hoher Bauteiltoleranz erzeugt werden.
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Besonders bevorzugt werden aufeinander folgende Umformschritte zeitlich unterbrochen. Insbesondere erfolgt während der zeitlichen Unterbrechung keine Umformung, zumindest keine aktive Umformung. Unter aktiver Umformung soll hier eine Umformung in Folge elektromagnetisch bedingter Krafteinwirkung verstanden werden. Es ist demnach möglich, dass während einer solchen zeitlichen Unterbrechung verhältnismäßig geringe Verformungen, beispielsweise aufgrund elastischer Rückstellkräfte, erfolgen, ohne dass eine Umformung aktiv bewirkt wird. Gleichzeitig ermöglicht eine derartige stufenweise Ausbildung die maschinelle Umformung von verhältnismäßig großen Werkstücken zu Bauteilen mit praktisch beliebigen Freiformflächen.
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In weiter bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur elektromagentischen Umformung eine Spule eingesetzt, die eine abschnittsweise Kraftbeaufschlagung des Werkstücks erlaubt. Bei einer solchen Spule kann es sich um eine Flachspule handeln. Beispielsweise kann eine derartige Spule eine Kraftbeaufschlagung eines Abschnitts von weniger als 50% der Werkstückerstreckung oder weiter bevorzugt von weniger als 30% der Werkstückerstreckung, insbesondere weniger als 15% oder weniger als 10% der Werkstückerstreckung betragen. Ebenso ist es möglich, dass mittels einer derartigen Spule eine Kraftbeaufschlagung eines Abschnitts von weniger als 5% oder weniger als 2% der Werkstückerstreckung erfolgt. Je kleiner der Werkstückabschnitt ist, der durch die Spule mit Kraft beaufschlagt werden kann, desto größer ist die Komplexität erzielbarer Bauteilgeometrien und die Flexibilität hinsichtlich der Erzeugung unterschiedlicher Bauteilgeometrien.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt zwischen den einzelnen Umformschritten zur elektromagnetischen Umformung eine Relativbewegung zwischen Spule und Werkstück. Dabei kann die Relativbewegung beispielsweise durch Ortsveränderung der Spule und/oder des Werkstücks erfolgen. Auf diese Weise kann nur mit geringem Aufwand eine schrittweise Bearbeitung des Werkstücks entlang einzelner Werkstückabschnitte erfolgen. Insbesondere können auf diese Weise unterschiedliche Abschnitte des Werkstücks zu verschiedenen Zeitpunkten elektromagnetisch mit der jeweils erforderlichen Kraft beaufschlagt werden. Besonders bevorzugt erfolgt die Relativbewegung zwischen Spule und Werkstück automatisiert, insbesondere mittels einer numerisch gesteuerten Positioniervorrichtung, z. B. mittels eines Roboters. Beispielsweise kann die Relativbewegung durch automatisierte Ortsveränderung der Spule vorgenommen werden. Hierzu kann die Spule beispielsweise an einer steuerbaren Positioniervorrichtung (z. B. Roboter) angeordnet werden, die im Zuge des Umformverfahrens die Spule numerisch gesteuert an die jeweiligen Bearbeitungspositionen des Werkstücks verfährt. Die Wiederholgenauigkeit sowie Produktivität des Verfahrens lassen sich hiermit weiter verbessern.
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In Abhängigkeit der magnetischen Materialeigenschaften des jeweils zu bearbeitenden Werkstücks kann die elektromagnetische Umformung durch Kräfte erfolgen, die ausgehend von der Spule auf das Werkstück anziehend oder abstoßend wirken. Die Fertigungsflexibilität wird auf diese Weise weiter verbessert.
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Ferner können zur elektromagnetischen Umformung zeitveränderliche, insbesondere gepulste Ströme und/oder zeitveränderliche, insbesondere gepulste Magnetfelder eingesetzt werden. Bevorzugt wird die Spule mit zeitveränderlichen Strömen beaufschlagt. Dabei kann die Spule durch Beaufschlagung mit zeitveränderlichen Strömen ein zeitveränderliches Magnetfeld erzeugen. Durch ein derartiges zeitveränderliches Magnetfeld können mit nur geringem Aufwand in einem zu bearbeitenden Werkstück durch Induktion Wirbelströme erzeugt werden. Zwischen dem zeitveränderlichen Magnetfeld und den so induzierten Wirbelströmen entstehen Kräfte, die zur Umformung des Werkstücks genutzt werden.
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Ebenso ist es möglich, zur elektromagnetischen Umformung konstante Ströme beziehungsweise konstante Magnetfelder zu verwenden. Hierzu könnte beispielsweise das Bauteil an eine von der Spule unabhängige Stromquelle angeschlossen und mit Strom beaufschlagt werden. Des Weiteren könnte dann die Spule mit einem konstanten Strom beaufschlagt werden, wodurch ein konstantes Magnetfeld erzeugt wird. Zwischen den Strömen im Bauteil sowie dem konstanten Magnetfeld der Spule entstehen Kräfte, die eine Umformung des Bauteils bewirken können.
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In weiter bevorzugter Weise wird zur elektromagnetischen Umformung Strom aus einer elektrischen Energiespeichervorrichtung über die Spule entladen, wobei für einen einzelnen Umformschritt Strom aus einem oder mehreren Teilspeichern der Energiespeichervorrichtung über die Spule entladen wird. Dementsprechend können zur Umformung unterschiedlicher Werkstückabschnitte auch unterschiedliche Teilspeicher entladen werden, wodurch die Bearbeitungszeit verringert werden kann. Insbesondere kann auf diese Weise vermieden werden, dass zwischen einzelnen Umformschritten zwingend ein Nachladen des Energiespeichers vorgenommen werden muss. In vorteilhafter Weise können dabei mehrere Teilspeicher zeitlich parallel und/oder sequentiell entladen werden, wodurch die Flexibilität der Fertigungsabfolge weiter erhöht wird.
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Zur Variation der Energiemenge für einzelne Umformschritte können mehrere Teilspeicher zu Speicherverbänden verschaltet werden, die zeitlich parallel über die Spule entladen werden. So können auch bei verhältnismäßig kleiner Dimensionierung der Teilspeicher, je nach den Erfordernissen des Umformschritts, größere Umformungen durchgeführt werden. Gleichzeitig kann es bei nur geringen Umformgraden sinnvoll sein, eine sequentielle Entladung der Teilspeicher vorzusehen. In der Verfahrensabfolge können parallele und sequentielle Entladungen miteinander kombiniert werden. Die sequentielle oder zeitlich parallele Entladung der Spule kann über einen oder mehrere Leistungsschalter erfolgen. Dementsprechend lassen sich mehrere Teilspeicher über Leistungsschalter zu Speicherverbänden verschalten.
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Weiterhin ist in besonders bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass während der Entladung eines Teilspeichers für einen Umformschritt in zumindest einem der übrigen Teilspeicher elektrische Energie für nachfolgende Umformschritte vorgehalten wird und/oder zumindest einer der übrigen Teilspeicher nachgeladen wird, während zumindest ein anderer Teilspeicher zur Umformung entladen wird. Die Bearbeitungszeiten mittels einer derart kaskadiert ausgebildeten Energiespeichervorrichtung lassen sich dadurch reduzieren, da Nachladezeiten zwischen einzelnen Umformschritten vermieden, zumindest aber auf ein geringes Maß beschränkt werden können.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die Umformung durch eine Erwärmung des Werkstückes zu unterstützen. Dabei kann das Werkstück als Ganzes oder beispielsweise im Vorfeld einzelner Umformschritte lokal, also entlang eines Werkstückabschnitts, erwärmt werden. In einer Variante des Verfahrens kann mittels einer schnellen Abkühlung des Werkstückes während der Formgebung bei dafür geeigneten Materialien, wie beispielsweise Bor-Mangan-Stahllegierungen, eine Härtung und Zugfestigkeitssteigerung erreicht werden.
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Besonders bevorzugt ist für die Abkühlung des Werkstücks das Formwerkzeug, gegen welches das Werkstück bei der Umformung gepresst wird, mit kühlmitteldurchflossenen Kühlkanälen zum Abtransport der Prozesswärme ausgestattet. Dementsprechend kann das Werkstück während der Umformung gegen ein gekühltes Formwerkzeug gepresst werden. Alternativ kann das Werkstück während der Umformung auch direkt in ein Kältemedium hineingepresst werden. Für das lokale Erwärmen des Werkstückes sind beispielsweise die Anwendung von gebündelter elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Laser-, Mikrowellen oder Infrarotstrahlung, oder auch die Verwendung von Induktionserhitzern oder Gasbrennern besonders geeignet. Durch die sequentielle Abfolge der Umformschritte und die gradierte Wärmebehandlung kann besonders vorteilhaft eine Verteilung von Zonen unterschiedlicher Härte und Zugfestigkeit im fertigen Werkstück erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Werkstück von einem Arbeitsmedium, vorzugsweise in Form einer Flüssigkeit oder eines Schutzgases, abschnittsweise oder vollständig umgeben. Dies kann insbesondere bei der Umformung von Titanlegierungen bei erhöhten Temperaturen von Vorteil sein. Sofern das Werkstück einen Hohlraum oder mehrere Hohlräume aufweist, was beispielsweise bei rohr- oder napfförmigen Werkstücken der Fall ist, kann sich das Arbeitsmedium auch teilweise oder vollständig in diesem Hohlraum oder den Hohlräumen befinden. Die Arbeitsspule kann dabei innerhalb oder außerhalb des mit dem Arbeitsmedium gefüllten Bereichs befinden. Sofern ein Schutzgas zu Anwendung kommt, kann es von Vorteil sein, das Werkstück mit einer zumindest teilweise geschlossen Umhausung zu umgeben, welche das Gasvolumen um das Werkstück eindämmt.
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Weiterhin kann das Arbeitsmedium, insbesondere Schutzgas, über eine Düse auf den jeweils umzuformenden Werkstückabschnitt oder in dessen Umgebung transportiert werden. Bei dem mit dem Arbeitsmedium beaufschlagten Werkstückabschnitt kann es sich demgemäß um einen in der Verfahrensabfolge unmittelbar nachfolgend umzuformenden Werkstückabschnitt handeln. Das Arbeitsmedium, insbesondere Schutzgas, kann einerseits inerte chemische Eigenschaften aufweisen, um eine Reaktion des Werkstückes mit der umgebenden Atmosphäre zu unterbinden. Andererseits kann das Arbeitsmedium, insbesondere Schutzgas, zur gezielten Veränderung der Werkstückeigenschaften durch eine chemische Reaktion zwischen Schutzgas und Werkstoff – zum Beispiel Nitrierung oder Einbringung von Kohlenstoff (Aufkohlung) – genutzt werden. Die Anwendung von Arbeitsmedien wie Flüssigkeiten oder Schutzgasen ist dahingehend besonders vorteilhaft, dass die während der einzelnen Umformschritte entstehenden statischen und dynamischen Drücke im Arbeitsmedium zur Umformung oder Abstützung des umzuformenden Werkstückabschnitts oder dessen benachbarten Werkstückabschnitte genutzt werden können. Diese statischen und dynamischen Drücke sind im besonderen Maße bei flüssigen Arbeitsmedien technisch nutzbar, da diese gegenüber Gasen eine erheblich geringere Kompressibilität aufweisen.
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Eine erfindungsgemäße Umformvorrichtung, welche insbesondere zur Umformung elektrisch leitfähiger Werkstücke ausgebildet ist, kann vorzugsweise zur Durchführung eines voranstehend beschrieben Verfahrens eingesetzt werden. Eine derartige Umformvorrichtung weist wenigstens eine elektrische Energiespeichervorrichtung und ferner wenigstens eine Spule auf, über welche die Energiespeichervorrichtung zumindest teilweise entladen werden kann. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Energiespeichervorrichtung eine Mehrzahl von Teilspeichern aufweist, die zur zeitlich parallelen und/oder sequentiellen Entladung für inkrementelle Umformschritte eingerichtet sind. Durch eine derartige Ausbildung der Energiespeichervorrichtung lässt sich die Bearbeitungszeit auch bei einer Mehrzahl von Umformschritten auf ein verhältnismäßig geringes Maß beschränken, da auf diese Weise das Nachladen zwischen einzelnen Umformschritten vermieden beziehungsweise auf ein geringes Maß reduziert werden kann.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die Umformvorrichtung ferner mit einer numerisch gesteuerten Positioniervorrichtung (z. B. Roboter) ausgestattet, welcher zum Halten und Führen der wenigstens einer Spule oder wenigstens eines Werkstückes eingerichtet ist. In weiter bevorzugter Weise kann die Umformvorrichtung auch mit einem Werkstückhalter ausgestattet sein. Ein solcher Werkstückhalter kann relativ zu dem Roboter fest oder beweglich angeordnet sein. Ebenso kann die Umformvorrichtung anstelle eines Werkstückhalters ein Formwerkzeug aufweisen, welches die das Negativ der gewünschten Fertigform abbildet. Die für das inkrementelle Umformen notwendige Relativbewegung zwischen Werkstück und Spule kann vorzugsweise durch Bewegen des Werkstücks gegenüber einer feststehenden Spule oder durch Bewegen der Spule gegenüber einem fixierten Werkstück oder Formwerkzeug realisiert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann sowohl die Lage des Werkstücks als auch die Lage der Spule verändert werden. Idealerweise erfolgt dabei die Positionierung automatisiert, zum Beispiel mittels einer numerisch gesteuerten Positioniervorrichtung, beispielsweise einem Roboter, oder mittels einer Werkzeugmaschinenkinematik.
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Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus Kombination der in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbarten Merkmale. Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform.
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2 eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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3 eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer dritten Ausführungsform.
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4 eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer vierten Ausführungsform.
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5 eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer fünften Ausführungsform.
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Die 1 zeigt eine schematische Abfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Umformvorrichtung 1 vorgesehen. Die Umformvorrichtung 1 weist eine hier nicht gezeigte elektrische Energiespeichervorrichtung sowie eine Spule 2 auf. Die Spule 2 ist dabei vorzugsweise als Flachspule ausgebildet. Die Spule 2 wird über die Leitungen 4 von der hier nicht gezeigten elektrischen Energiespeicherung mit elektrischem Strom gespeist. Die Spule 2 wird schließlich durch eine numerisch gesteuerten Positioniervorrichtung (z. B. Roboter) 6 getragen. Die Positioniervorrichtung (z. B. Roboter) 6 ist insbesondere dazu eingerichtet, eine Ortsveränderung der Spule 2 vorzunehmen. Insbesondere kann durch eine Ortsveränderung der Spule 2 eine Relativbewegung zwischen der Spule 2 und dem umzuformenden Werkstück 8 bewirkt werden. Dabei ist das umzuformende Werkstück 8 an einer Werkstückhalterung 10 angeordnet.
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In einem ersten Schritt wird die Spule 2 durch die gesteuerte Positioniervorrichtung (z. B. Roboter) 6 relativ zu dem Werkstück 8, bei dem es sich vorliegend um ein Metallblech handelt, positioniert. Im Anschluss an die Positionierung wird im zweiten Schritt die Spule 2 mit elektrischem Strom aus der hier nicht gezeigten Energiespeichervorrichtung gespeist. Die Energiespeichervorrichtung wird auf diese Weise zumindest teilweise entladen. Insbesondere kann in einem einzelnen Umformschritt ein Teilspeicher der Energiespeichervorrichtung entladen werden. Ebenso ist es möglich, dass während eines einzelnen Umformschritts eine Mehrzahl von Teilspeichern entladen werden. Durch die Entladung eines oder mehrere Teilspeicher fließt elektrischer Strom durch die Spule. In bevorzugter Weise sind die durch die Spule entladenen Ströme zeitveränderlich, insbesondere gepulst, sodass ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt wird. Durch dieses zeitlich veränderte Magnetfeld werden Wirbelströme in dem Bauteil induziert. Das zeitlich veränderliche Magnetfeld übt auf diese Wirbelströme wiederum eine Kraft aus, durch die eine Umformung des Werkstücks bewirkt werden kann. Der Darstellung des zweiten Schritts kann entnommen werden, dass es in Folge der Kraftbeaufschlagung zu einer ersten Verformung des Werkstücks 8 gekommen ist.
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In einem dritten Schritt wird zunächst die Spule 2 relativ zu dem Werkstück 8 bewegt und anschließend ein weiterer Umformschritt durchgeführt. Hierzu wird erneut eine Entladung zumindest eines Teilspeichers der Energiespeichervorrichtung durch die Spule vorgenommen, sodass durch das auf diese Weise erzeugte Magnetfeld Wirbelströme in dem Werkstück 8 erzeugt werden und durch das Magnetfeld auf diese Wirbelströme eine Kraft ausgeübt wird. In der Folge kommt es zu einer weiteren Verformung des Werkstücks 8. Im dritten Schritt wird ein anderer Werkstückabschnitt mit den jeweils erforderlichen Umformkräften beaufschlagt als im zweiten Schritt.
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Im vierten Schritt wird die Spule 2 abermals relativ zum Werkstück 8 bewegt und anschließend ein weiterer Umformschritt durchgeführt. Somit wird im vierten Schritt ein anderer Werkstückabschnitt mit den erforderlichen Umformkräften beaufschlagt als im dritten Schritt.
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Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform werden zwischen der Spule 2 sowie dem Werkstück 8 abstoßende Kräfte erzeugt. Demgegenüber werden gemäß der in 2 gezeigten Ausführungsform zwischen der Spule 2 und dem Werkstück 8 anziehende Kräfte erzeugt. Im ersten Schritt gemäß 2 wird zunächst die Spule 2 relativ zu dem Werkstück 8 in Position gebracht. Im zweiten Schritt erfolgt eine Relativbewegung der Spule 2 zum Werkstück 8 sowie anschließend eine Beaufschlagung der Spule 2 mit Strom, wodurch die Kraftbeaufschlagung des Werkstücks 8 initiiert wird. In der Folge kommt es zu der im zweiten Schritt gezeigten Umformung des Werkstücks 8.
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In den dritten und vierten Schritten gemäß 2 werden weitere Umformschritte vorgenommen. Es werden hierbei im Wesentlichen dieselben Werkstückabschnitte mit der jeweils erforderlichen Umformkraft beaufschlagt. Dennoch ist zwischen den zweiten, dritten und vierten Schritten eine Ortsanpassung der Spule 2 erforderlich, um eine Kollision der Spule 2 mit dem Werkstück 8 aufgrund der inkrementell vorgenommenen Umformschritte zu vermeiden.
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3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Unterschied zu den in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen ist bei der Variante gemäß der 3 eine mehrseitige Fixierung des Werkstücks 8 durch den Werkstückhalter 10 vorgesehen. In einem ersten Schritt wird die Spule 2 relativ zu dem eingespannten Werkstück 8 positioniert. Im zweiten Schritt wird zunächst eine geringe Relativbewegung der Spule 2 zum Werkstück 8 sowie anschließend ein erster Umformschritt vorgenommen. In einem dritten Schritt wird die Spule 3 abermals relativ zum Werkstück 8 bewegt und in der neu eingestellten Relativposition zwischen Spule 2 und Werkstück 8 ein weiterer Umformschritt vorgenommen. Hierbei wird ein anderer Werkstückabschnitt mit der jeweils erforderlichen Umformkraft beaufschlagt als im zweiten Schritt. Im vierten Schritt wird erneut eine Relativbewegung zwischen der Spule und dem Werkstück 8 durch Ortsveränderung der Spule 2 bewirkt. Es erfolgt ein weiterer Umformschritt in der neu eingestellten Relativposition. Bei der Verfahrensführung gemäß 3 erfolgt in unterschiedlichen Umformschritten die wesentliche Umformung in unterschiedlichen Werkstückabschnitten. Umformungen eines mit der jeweiligen Umformkraft beaufschlagen Werkstückabschnitts können jedoch weitere Umformungen in benachbarten Werkstückabschnitten zur Folge haben.
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In der 4 ist eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Umformverfahrens gezeigt, gemäß der ebenfalls eine mehrseitige Einspannung des Werkstücks 8 durch einen Werkzeughalter 10 vorgesehen ist. Im Unterschied zu der Ausgestaltung gemäß 3 werden in der Verfahrensführung gemäß 4 zwischen der Spule 2 und dem Werkstück 8 anziehende Kräfte erzeugt. Im Übrigen wird das Verfahren analog der Ausführung gemäß der 3 vorgenommen.
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In der 5 ist eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Weise dargestellt. Der wesentliche Unterschied gegenüber der in der 3 gezeigten Ausgestaltung besteht darin, dass anstelle des Werkzeughalters 10 ein Formwerkzeug 12 vorgesehen ist. Durch eine Mehrzahl inkrementeller Umformschritte in den Schritten 1 bis 4 wird das Werkstück 8 umgeformt. Durch das Formwerkzeug 12 wird die spätere Außenkontur des Bauteils 8 abgebildet. Auf diese Weise lassen sich verhältnismäßig komplexe Formen erzeugen, wobei zumindest der Einsatz eines Umformstempels vermieden werden kann.
