DE102018205773A1

DE102018205773A1 - Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Fahrzeug-Rades

Info

Publication number: DE102018205773A1
Application number: DE102018205773.7A
Authority: DE
Inventors: David Pieronek; Jörg Gorschlüter
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2018-04-17
Filing date: 2018-04-17
Publication date: 2019-10-17
Also published as: WO2019201635A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein mehrteiliges Werkzeug (10) zur Herstellung eines Rades (1) für ein Fahrzeug mit einer Felge (2) zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3) mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Montage an einen Radträger. Ferner offenbart die Erfindung ein alternatives sowie ein mehrteiliges Werkzeug (10) zur Herstellung eines Rades (1) für ein Fahrzeug.

Description

Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Fahrzeug-Rades
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein mehrteiliges Werkzeug zur Herstellung eines Rades für ein Fahrzeug mit einer Felge zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Montage an einen Radträger.
Technischer Hintergrund
Fahrzeugräder bzw. Kraftfahrzeugräder sind Sicherheitsbauteile und müssen daher die hohen mechanischen und dynamischen Wechselbeanspruchungen im Fahrbetrieb dauerfest aufnehmen können. Konventionelle „Stahlräder“ in Blechbauweise bestehen üblicherweise aus einer Radschüssel (Radscheibe), welche die Verbindung zur Radnabe sicherstellt und einer Felge (Felgenband), welche den Reifen aufnimmt. Die Radkomponenten werden heutzutage auf Stufenpressen in mehreren Schritten (bis zu elf Stufen) durch Kaltumformung (Tiefziehen, Drückwalzen, Profilieren) gefertigt. Dabei kommen bisher ausschließlich mikrolegierte Stähle (Baustahl, Feinkornstahl) und Dualphasen-Stähle mit einer Festigkeit von 400 bis 600 MPa zum Einsatz. Als Fügetechnik wird vorzugsweise eine MAG- Schweißung in Kombination mit einer Pressverbindung (Tiefbettfelge) vorgesehen.
Das Gewicht der Fahrzeugräder wirkt sich als rotatorisch-bewegte Masse überproportional auf den Energieverbrauch der Fahrzeuge sowie zusätzlich auch auf die ungefederten Massen aus. Daher ist generell ein möglichst geringes Fahrzeugradgewicht bei idealerweise hoher Steifigkeit anzustreben. Insbesondere bei Nutzfahrzeugen mit mehreren Rädern und einem Einzelgewicht von ca. 36 bis 40 kg wirkt sich eine deutliche Gewichtsreduzierung auch positiv auf die Transportlast aus. Gegenüber konventionell hergestellten Fahrzeugrädern kann weiteres Leichtbaupotenzial mit Stahl erschlossen werden, wenn zum einen Material mit höherer Festigkeit bzw. Schwingfestigkeit zur sicheren Aufnahme der Betriebslasten verwendet wird, und zum anderen Geometrieanpassungen, wie z.B. Verprägungen zur Kompensierung der Steifigkeitsverluste aufgrund von geringeren Materialdicken umgesetzt werden können. Mit ansteigender Materialfestigkeit nimmt aber in der Regel auch die Kaltumformbarkeit konventioneller Stähle (Kohlenstoffstahl) ab, welche schon bei heutigen Radschüsseln annähernd ausgereizt ist. Somit stößt der Leichtbau mit kaltumformbaren und höherfesten Stählen auf Basis heutiger Fertigungskonzepte für Räder an technische Grenzen. Neben dem Gewicht der Räder spielt zudem bei Personenfahrzeugen das Design eine wesentliche Rolle. Die Designfreiheit und Attraktivität bekannter Stahlräder ist daher ebenfalls mit konventionellen Bauweisen und Werkstoffen stark eingeschränkt.
Neben dem sogenannten Kaltumformen wird unter anderem auch das sogenannte Warmumformen im Fahrzeug-/Karosseriebau angewandt, in Fachkreisen auch unter der indirekten oder direkten Warmumformung bekannt. Durch den Einsatz der Warmumformung kann die Anforderung nach einer hohen Umformbarkeit bei gleichzeitig hohen Festigkeiten der endgeformten Bauteile erfüllt werden. Entsprechende Umformverfahren, die unter Einbeziehung einer vorangehenden Wärmebehandlung des Werkstücks, beispielsweise in einem separaten Ofen erfolgen, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, insbesondere das Warmumformen und Presshärten von Stahlblech. Allerdings ist der Einsatz der Warmumformung für maßgeblich zyklisch-belastete Bauteile aus Stahlblech, wie z.B. Querlenker, Räder, Achsträger, im automobilen Fahrzeugbau bisher nicht etabliert.
Als Stand der Technik zur Blech-Warmumformung von Personenkraftwagenräder beziehungsweise der entsprechenden Radschüsseln, welche zumindest bereichsweise pressgehärtet sein können, wird auf die Druckschriften DE 10 2007 019 485 A1 , DE 10 2013 114 245 B3 und DE 10 2014 108 901 B3 verwiesen. Der Fokus dieser Schriften liegt im Wesentlichen auf den lokalen mechanischen Bauteileigenschaften der Radschüssel nach der Warmumformung beziehungsweise Presshärtung sowie entsprechenden Verfahrensschritten beziehungsweise Vorrichtungen zur Herstellung von Radschüsseln für Standard-Stahlräder.
Eine zumindest bereichsweise Härtung einer Felge am zusammengebauten Rad ist in der Offenlegungsschrift US 2004/0041458 A1 offenbart, mit dem Ziel, die Widerstandsfähigkeit des Rades bei einem Bordsteinanprall beziehungsweise einer schlagartigen Belastung zu erhöhen. Bei einem Standard-Rad für Personenfahrzeuge ist die Masse überwiegend in der Felge konzentriert (> ca. 60%), so dass sich eine Steigerung der Materialfestigkeit in der Felge nicht nur auf die Widerstandsfähigkeit bei schlagartiger Belastung positiv auswirkt, sondern bei entsprechender Auslegung auch eine Reduzierung des Felgengewichtes ermöglichen kann, welches insbesondere bei Nutzfahrzeugrädern wünschenswert ist. Die lokale Härtung des Rades entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren aus US 2004/0041458 A1 ist insofern ungünstig, da das Vorgehen zu enormen Bauteilverzug führen würde, welches sich ungünstig auf die Maßhaltigkeit und den Rundlauf des Rades auswirkt.
Eine normgerechte Felge ist rotationsymmetrisch und/oder ringförmig ausgeführt und weist insbesondere um die Drehachse des Rades hinterschnittige Geometriebereiche am Felgenhorn und der Felgenschulter (Hump, Ventilsitz) auf, so dass die Herstellung durch direkte Warmumformung technisch schwierig umsetzbar ist. Zudem ist aufgrund der komplexen Geometrie der Felge davon auszugehen, dass eine Warmumformung mit den bekannten Werkzeugkomponenten (Stempel, Blechhalter, Matrize) nicht zielführend ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein geeignetes Verfahren und ein entsprechendes Werkzeug zur Herstellung von warmumgeformten beziehungsweise pressgehärteten Felgen und somit auch Rädern aus Stahlblech anzugeben, welche eine hohe Gewichtsreduzierung, Maßhaltigkeit, Betriebsfestigkeit und Sicherheit insbesondere bei akzeptablen Fertigungskosten gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und alternativ durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.
Gemäß einer ersten Lehre betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rades für ein Fahrzeug mit einer Felge zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Montage an einen Radträger, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer rotationssymmetrischen und/oder rohrförmigen und/oder endkonturnahen Vorform einer Felge,
- Bereitstellen einer Radschüssel,
- Anbinden der Radschüssel an die Vorform der Felge,
- zumindest teilweises oder vollständiges Erwärmen der Vorform der Felge und optional der angebundenen Radschüssel auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens A_C3, insbesondere bezogen auf den Stahlwerkstoff der Felge, und anschließendes zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten, wobei das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten in einem mehrteiligen Werkzeug durchgeführt wird, wobei das mehrteilige Werkzeug mindestens ein Innengesenk, mindestens ein Obergesenk und mindestens zwei Außengesenke aufweist, wobei die Außengesenke jeweils zumindest bereichsweise eine Wirkfläche aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge zwischen den Außengesenken angeordnet wird und die warme Vorform der Felge durch Einwirken der Wirkflächen der Außengesenke auf die Außenkontur der Vorform der Felge in die Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird.

Erfindungsgemäß wird ein bereits vorgefertigtes, zusammengebautes Rad umfassend eine Vorform der Felge mit einer angebundenen Radschüssel, insbesondere aufweisend eine kraftschlüssige und/oder stoffschlüssige Anbindung, zumindest teilweise oder vollständig auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens A_C3 des Stahlwerkstoffs der Felge, erwärmt bzw. durchwärmt und anschließend in einem mehrteiligen Werkzeug zumindest die warme Vorform der Felge zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet. Durch das zumindest teilweise Presshärten, insbesondere durch den Werkzeugkontakt, entsteht zumindest teilweise in der Felge des Rades ein Härtegefüge, durch welches eine hohe Maßhaltigkeit durch Vermeidung von Rückfederung erreicht werden kann. Dadurch kann die Maßhaltigkeit des Gesamtrades im mehrteiligen Werkzeug verbessert werden, so dass aufwändige Nacharbeiten beispielsweise zur Kompensation der Rundlaufabweichungen reduziert oder komplett umgangen werden können. Das zumindest teilweise erzeugte Härtegefüge in der Felge führt bei entsprechender Durchführung zu einer höheren Betriebsfestigkeit der Felge, welches eine signifikante Gewichtsreduzierung des Gesamtrades ermöglicht.
Gemäß einer Ausführung des Verfahrens weist das Innengesenk und/oder das Obergesenk jeweils eine Wirkfläche auf, welche auf die Sichtseite und/oder Rückseite der Radschüssel der zwischen den Außengesenken angeordneten, warmen Vorform mit angebundener Radschüssel einwirken, wobei die Radschüssel optional zumindest bereichsweise warm umgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird. Dadurch entsteht zumindest teilweise in der Radschüssel des Rades ein Härtegefüge, was zur weiteren Verbesserung des Rades beisteuern kann, da das zumindest teilweise erzeugte Härtegefüge in der Radschüssel bei entsprechender Durchführung zu einer höheren Betriebsfestigkeit der Radschüssel führt, welches eine weitere Gewichtsreduzierung des Gesamtrades ermöglicht.
Gemäß einer Ausführung des Verfahrens weisen die Wirkflächen zumindest teilweise die Endgeometrie des Anbindungsbereichs an der Radschüssel auf und der Anbindungsbereich kann im mehrteiligen Werkzeug zumindest bereichsweise warm umgeformt werden. Die finale Form der Radschüssel kann ebenfalls in dem mehrteiligen Werkzeug berücksichtigt werden, wodurch im Vorfeld Schritte zur Herstellung, insbesondere im Wesentlichen der endkonturnahen Geometrie respektive Endgeometrie der Radschüssel eingespart werden können. Zudem kann die Betriebsfestigkeit der Anbindung, speziell einer möglichen Schweißverbindung, vorteilhaft beeinflusst werden, da beispielsweise mögliche Erweichungen in der Wärmeeinflusszone (WEZ) und damit metallurgische Kerben reduziert werden können, welches sich positiv auf die Betriebsfestigkeit und Stabilität des Gesamtrades auswirkt.
Gemäß einer Ausführung des Verfahrens sind das Innengesenk und/oder das Obergesenk derart ausgebildet, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche für die Radschüssel vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur der Felge des Rades entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge durch Einwirken der weiteren Wirkflächen des Innengesenks und/oder Obergesenks auf die Innenkontur der Vorform der Felge zumindest abschnittsweise in die Endgeometrie der Innenkontur der Felge des Rades überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird. Insbesondere können die weiteren Wirkflächen im mehrteiligen Werkzeug als eine Art Gegenlager dienen, insbesondere wenn die Wirkflächen der Außengesenke auf die Außenkontur der Vorform der Felge respektive der Felge des Rades einwirken und dadurch die Vorform der Felge respektive die Felge zwischen sich aufnehmen und durch zumindest teilweises Presshärten eine gewisse Maßhaltigkeit in der Felge eingestellt werden kann. Dadurch kann die Maßhaltigkeit des Gesamtrades verbessert werden, so dass aufwändige Nacharbeiten beispielsweise zur Kompensation der Rundlaufabweichungen reduziert oder komplett umgangen werden können.
Gemäß einer Alternative zur ersten Lehre betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Rades für ein Fahrzeug mit einer Felge zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Montage an einen Radträger, umfassend die Schritte:

- Bereitstellen einer rotationssymmetrischen und/oder rohrförmigen und/oder endkonturnahen Vorform einer Felge,
- Bereitstellen einer Radschüssel,
- zumindest teilweises oder vollständiges Erwärmen der Vorform der Felge auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens A_C3, insbesondere bezogen auf den Stahlwerkstoff der Felge, und anschließendes zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten, wobei das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten in einem mehrteiligen Werkzeug durchgeführt wird, wobei das mehrteilige Werkzeug mindestens ein Innengesenk, mindestens ein Obergesenk und mindestens zwei Außengesenke aufweist, wobei die Außengesenke jeweils zumindest bereichsweise eine Wirkfläche aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge zwischen den Außengesenken angeordnet wird und die Vorform der Felge durch Einwirken der Wirkflächen der Außengesenke auf die Außenkontur der Vorform der Felge in die Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird,
- Anbinden der Radschüssel an die Vorform der Felge, insbesondere in einem mehrteiligen Werkzeug, während des zumindest bereichsweisen Warmumformens mit zumindest teilweisen Presshärten oder Anbinden der Radschüssel an die Felge des Rades nach dem zumindest bereichsweisen Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten.

Erfindungsgemäß wird alternativ eine Vorform der Felge im noch nicht vorgefertigten, zusammengebauten, d. h. im noch nicht mit einer Radschüssel angebundenen Zustand, zumindest teilweise oder vollständig auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens A_C3, erwärmt bzw. durchwärmt und anschließend in einem mehrteiligen Werkzeug zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet. Durch zumindest teilweises Presshärten, insbesondere durch den Werkzeugkontakt, entsteht zumindest teilweise in der Felge des Rades ein Härtegefüge, durch welches eine hohe Maßhaltigkeit durch Vermeidung von Rückfederung erreicht werden kann. Das erzeugte Härtegefüge führt bei entsprechender Durchführung zu einer höheren Betriebsfestigkeit der Felge, welches eine signifikante Gewichtsreduzierung des Gesamtrades ermöglicht.
Gemäß einer Ausführung des alternativen Verfahrens wird die Radschüssel auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens A_C3, erwärmt, bevor sie in das mehrteilige Werkzeug eingelegt und anschließend mit der warmen Vorform der Felge in Kontakt gebracht wird oder bevor sie in Kontakt mit der warmen Vorform der Felge gebracht wird, welche bereits in dem mehrteiligen Werkzeug angeordnet ist. Ein zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten kann daher neben dem zumindest bereichsweisen Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten der warmen Vorform der Felge auch an der Radschüssel in dem mehrteiligen Werkzeug durchgeführt werden, wobei das erzeugte Härtegefüge bei entsprechender Durchführung zu einer höheren Betriebsfestigkeit des Rades führt, welches eine signifikante Gewichtsreduzierung ermöglicht. Zudem kann durch die Verarbeitung im mehrteiligen Werkzeug der Fertigungsaufwand reduziert werden.
Alternativ kann die Radschüssel auch im kalten Zustand in das mehrteilige Werkzeug eingelegt und anschließend mit der warmen Vorform der Felge in Kontakt gebracht werden oder mit der warmen Vorform der Felge in Kontakt gebracht werden, welche bereits in dem mehrteiligen Werkzeug angeordnet ist. Die Radschüssel kann bereits optional zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise gehärtet sein. Auch eine Kaltumformung durch Drückwalzen oder Pressen ist denkbar. Dadurch kann ein zumindest teilweises Presshärten der Radschüssel im mehrteiligen Werkzeug entfallen, wodurch das Werkzeug weniger komplex ausgeführt werden muss.
Gemäß einer Ausführung des alternativen Verfahrens ist nach dem zumindest bereichsweise Warmumformen und zumindest teilweisen Presshärten die Radschüssel mindestens kraft- und/oder formschlüssig an der Felge angebunden. Die Radschüssel, unabhängig davon ob im warmen oder kalten Zustand, wird mit der warmen Vorform der Felge in Kontakt gebracht, wobei die Vorform der Felge aufgrund der Wärmeausdehnung einen größeren Durchmesser im Vergleich zum kalten Zustand aufweist, bewirkt eine Abkühlung der warmen Vorform der Felge ein thermisches Aufschrumpfen auf die Radschüssel, wodurch zumindest eine Pressverbindung (Kraft- und/oder Formschluss) zwischen Radschüssel und Felge besonders effizient durch den Prozess bereitgestellt werden kann. Dadurch kann der Fertigungsaufwand des Gesamtrades deutlich optimiert werden. Zudem können Eigenspannungen während der thermischen Prozessführung abgebaut werden, welche sich sonst ungünstig auf die Betriebsfestigkeit des Rades auswirken.
Gemäß einer weiteren Ausführung des alternativen Verfahrens kann zur Erhöhung der Betriebsfestigkeit des Rades und zur sicheren Anbindung zwischen der Radschüssel und der Felge ein zusätzlicher Stoffschluss in einem nachgelagerten Prozessschritt erfolgen, insbesondere mittels Schweißen, um auch eine Verdrehsicherheit der Radkomponenten zu gewährleisten. Alternativ können im Zuge des Warmumformens der Felge lokale Verprägungen beziehungsweise lokal geometrische Formen in den Bereich zur Anbindung zwischen Radschüssel und Felge eingebracht werden, um einen zusätzlichen Formschluss zu erreichen, welche einen nachträglichen thermischen Fügeprozess zum Erreichen einer Verdrehsicherheit unnötig machen.
Gemäß einer Ausführung wird vorzugsweise für die Felge und optional für die Radschüssel ein härtbarer Stahlwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,07 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,10 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 0,15 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 0,22 Gew.-% bereitgestellt.
Schwingfestigkeitsuntersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass härtbare Stahlwerkstoffe mit einer überwiegend martensitischen und/oder bainitischen Gefügestruktur, wie zum Beispiel Mangan-Bor-, Vergütungs- und luft- bzw. ölhärtende Stähle, gegenüber den konventionell verwendeten Dualphasen- und mikrolegierten Stählen eine deutlich gesteigerte zyklische Biegewechselfestigkeit aufweisen und damit prinzipiell weiteren Leichtbau durch Blechdickenreduzierung, insbesondere der Kraftfahrzeug-Felge, ermöglichen. Der bereitgestellte Stahlwerkstoff kann ein Einsatzstahl oder Vergütungsstahl, insbesondere der Güte C10, C15, C22, C35, C45, 42CrMo4, ein manganhaltiger Stahl, insbesondere der Güte 8MnCrB3,16MnB5, 16MnCr5, 22MnB5, 37MnB5, ein lufthärtender Stahl, ein ölhärtender Stahl oder ein mehrschichtiger Stahl-Werkstoffverbund, beispielsweise mit drei Stahllagen, von denen mindestens eine der Lagen härtbar ist, sein.
Bei der Temperatur A_C1 beginnt das Gefüge in Austenit umzuwandeln und liegt insbesondere vollständig austenitisch vor, wenn die Temperatur A_C3 überschritten wird. Bevorzugt wird die Vorform der Felge und/oder Radschüssel auf eine Temperatur von mindestens A_C3 erwärmt, so dass im gesamten Bauteil ein im Wesentlichen austenitisches Gefüge vorliegt. A_C1 und A_C3 sind Kennwerte, welche abhängig von der Zusammensetzung (Legierungsbestandteile) des verwendeten Stahlwerkstoffs sind und aus sogenannten ZTA- bzw. ZTU-Schaubildern entnommen werden können. Das zumindest teilweise Presshärten erfolgt vorzugsweise in einem Werkzeug, in welchem die zumindest bereichsweise Warmumformung durchgeführt wird, wobei das Werkzeug in mindestens einem Bereich, in dem das Presshärten umgesetzt werden soll, insbesondere aktiv gekühlt wird, so dass eine rasche Abkühlung durch Kontakt mit dem Werkzeugteil, insbesondere mit dessen Werkzeugoberfläche/-wirkfläche bewirkt wird, um Austenit in ein hartes Gefüge, welches insbesondere überwiegend Martensit und/oder Bainit aufweisen kann, umzuwandeln, (M_f Martensit-Finish). Die erforderlichen Abkühlraten können in Abhängigkeit von dem Zielgefüge ebenfalls aus den ZTU-Schaubildern entnommen werden.
Unter zumindest bereichsweise Warmumformen ist insbesondere ein Ausformen der Vorform der Felge und optional der Radschüssel in die gewünschte Endgeometrie (Sollgeometrie) der Felge und Radschüssel, anders gesagt in die gewünschte Endgeometrie des Rades, und/oder ein Kalibrieren zur Verbesserung der Maßhaltigkeit beziehungsweise Einhaltung von Toleranzen zu verstehen. In Kombination mit einem zumindest teilweisen Presshärten wird ein finales Bauteil mit finalen mechanischen Eigenschaften und zumindest teilweise überwiegend martensitischer und/oder bainitischer Gefügestruktur der Felge respektive des Rades bereitgestellt. Bei Bedarf kann die Felge respektive das Rad auch vollständig pressgehärtet werden.
Eine überwiegend martensitische und/oder bainitische Gefügestruktur setzt einen Mindestanteil der Gefügephase einzeln oder in Kombination von 50% voraus.
Die rotationssymmetrische und/oder rohrförmige und/oder endkonturnahe Vorform der Felge wird insbesondere aus einem ebenen Blechzuschnitt aus einem härtbaren Stahlwerkstoff hergestellt. Mittels Kaltumformung, beispielsweise mittels rotatorisch bewegten Werkzeugkomponenten, wie zum Beispiel mittels Drückwalzen, Profilieren etc., kann eine Vorform der Felge vorzugsweise ein zumindest endkonturnahes Felgenbett und/oder Hump und/oder Felgenschulter und/oder Felgenhorn bereitgestellt werden. Unter Außenkontur der Vorform der Felge respektive der Felge des Rades ist zumindest abschnittsweise die äußere Geometrie des Felgenhorns, insbesondere abschnittsweise die äußere Geometrie des Felgenhorns und/oder der Felgenschulter, vorzugsweise abschnittsweise die äußere Geometrie des Felgenhorns, der Felgenschulter und/oder des Humps, besonders bevorzugt abschnittsweise die äußere Geometrie des Felgenhorns, der Felgenschulter, des Humps und/oder des Felgenbetts, welche insbesondere im Gebrauchszustand von einem montierten Reifen nicht mehr sichtbar ist, zu verstehen. Unter Innenkontur der Vorform der Felge respektive der Felge des Rades ist zumindest abschnittsweise die innere Geometrie des Felgenhorns, insbesondere abschnittsweise die innere Geometrie des Felgenhorns und/oder der Felgenschulter, vorzugsweise abschnittsweise die innere Geometrie des Felgenhorns, der Felgenschulter und/oder des Humps, besonders bevorzugt abschnittsweise die innere Geometrie des Felgenhorns, der Felgenschulter, des Humps und/oder des Felgenbetts, welche insbesondere auch im Gebrauchszustand zumindest bereichsweise sichtbar ist und sich mit der Radschüssel in direktem Kontakt befindet, zu verstehen.
Die Radschüssel kann insbesondere endkonturnah kalt umgeformt bzw. endgeformt sein oder aber auch bereits entsprechend optional zumindest bereichsweise warm umgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet sein. Die Sichtseite der Radschüssel entspricht im am Fahrzeug montierten Zustand der dem Fahrzeug abgewandten und sichtbaren Seite der Radschüssel und die Rückseite entspricht im am Fahrzeug montierten Zustand der dem Fahrzeug zugewandten und nicht sichtbaren Seite der Radschüssel.
Gemäß einer Ausführung weist die Radschüssel vorzugsweise eine Materialdicke bis maximal 6 mm für die Herstellung eines Rades für Personenfahrzeuge vorzugsweise oder eine Materialdicke mit mehr als 6 mm, insbesondere mit mehr als 8 mm für die Herstellung eines Rades für Nutzfahrzeuge auf, welche durch die höheren Radlasten zu begründen sind. Insbesondere Abweichungen von den vorgenannten Materialdicken sind bei weiteren Ausführungsformen je nach Auslegung und Fahrzeugtyp denkbar.
Gemäß einer Ausführung weist die Felge vorzugsweise eine Materialdicke bis maximal 3 mm für die Herstellung eines Rades für Personenfahrzeuge oder insbesondere eine Materialdicke mit mehr als 3 mm für die Herstellung eines Rades für Nutzfahrzeuge auf, welche durch die höheren Radlasten zu begründen sind. Insbesondere Abweichungen von den vorgenannten Materialdicken sind bei weiteren Ausführungsformen je nach Auslegung und Fahrzeugtyp denkbar.
Gemäß einer Ausführung wird das zumindest teilweise Presshärten der Vorform der Felge und optional der Radschüssel zusätzlich durch Verwendung eines Fluids, welches in direkten Kontakt mit der warmen Vorform der Felge und optional warmen Radschüssel gebracht wird, unterstützt. Dadurch können zum Beispiel Bereiche am Rad, die aufgrund ihrer Geometrie, beispielsweise bei hinterschnittiger Geometrie, keinen Werkzeugkontakt zum zumindest teilweisen Presshärten erfahren können, zusätzlich mit einem Fluid in Kontakt gebracht werden, um eine Abkühlung und damit die Einstellung eines Härtegefüges auch zumindest teilweise in den nicht mit dem Werkzeug in Kontakt stehenden Bereiche sicherzustellen. Zudem kann durch den höheren Wärmetransfer bei der Verwendung einer Kühlung mittels eines Fluids gerade die Härtbarkeit von Bauteilen mit höheren Materialdicken verbessert werden.
Gemäß einer zweiten Lehre betrifft die Erfindung ein mehrteiliges Werkzeug zur Herstellung eines Rades für ein Fahrzeug mit einer Felge zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel mit einem Anbindungsbereich zur lösbaren Montage an einen Radträger, mit mindestens einem Innengesenk, mindestens einem Obergesenk und mindestens zwei Außengesenken, wobei die Außengesenke jeweils zumindest bereichsweise eine Wirkfläche aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades entsprechen, wobei eine warme Vorform der Felge zwischen den Außengesenken anordbar ist, wobei durch Einwirken der Wirkflächen der Außengesenke auf die Außenkontur der Vorform der Felge die warme Vorform der Felge in die Endgeometrie der Außenkontur der Felge des Rades überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet werden kann, wobei die mindestens zwei Außengesenke translatorisch bewegbar sind und im zusammengefahrenen Zustand die Felge des Rades entlang ihrer Außenkontur zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnehmen können.
Erfindungsgemäß ist durch die mindestens zwei translatorisch bewegbaren Außengesenke des mehrteiligen Werkzeugs die Felge des Rades entlang ihrer Außenkontur im zusammengefahrenen Zustand zumindest bereichsweise, insbesodnere im Wesentlichen vollständig aufnehmbar, so dass zumindest die warme Vorform der Felge im mehrteiligen Werkzeug zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet werden kann, wobei durch das zumindest teilweise Presshärten, insbesondere durch den Werkzeugkontakt, zumindest teilweise in der Felge des Rades ein Härtegefüge entsteht, durch welches eine hohe Maßhaltigkeit durch Vermeidung von Rückfederung erreicht werden kann.
Die Anzahl der Außengesenke ist daher nicht auf zwei reduziert. Es können in Abhängigkeit der Größe und Anwendung des Rades auch drei, vier oder mehr als vier Außengesenke vorgesehen sein, welche jeweils translatorisch bewegbar sind und eine entsprechend an die Außenkontur der Felge ausgebildete Wirkfläche zur zumindest bereichsweisen Aufnahme der Felge respektive des Rades ermöglichen. Translatorisch bewegbar heißt, dass die Außengesenke vorzugsweise radial in Richtung der Felge respektive des Rades zu- und wegbewegbar sind, wobei insbesondere die Drehachse der Felge respektive des Rades dem zentralen Punkt im Werkzeug insbesondere für die bewegliche Ausführung der Außengesenke entspricht.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorteilhaften Ausführungen der Verfahren zur Herstellung eines Rades für Fahrzeuge verwiesen.
Gemäß einer Ausgestaltung des Werkzeugs sind das Innengesenk und/oder das Obergesenk translatorisch bewegbar, besonders bevorzugt in axialer Richtung des Rades. Vorzugsweise sind sie koaxial zueinander bewegbar, wobei die Drehachse der Felge und die Achsen des Innen- und Obergesenks deckungsgleich sind, wobei insbesondere das Innengesenk oder das Obergesenk starr ausgebildet sein kann, wodurch das Werkzeug einfacher und mit weniger beweglichen Komponenten bestückt sein kann. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass das Werkzeug das Rad im zusammengefahrenen Zustand zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnimmt, so dass ein Bauteilverzug im Wesentlichen verhindert werden kann.
Gemäß einer Ausgestaltung des Werkzeugs weisen das Innengesenk und/oder das Obergesenk jeweils eine Wirkfläche auf, welche auf die Sichtseite und/oder Rückseite der Radschüssel der zwischen den Außengesenken angeordneten, warmen Vorform der Felge mit angebundener Radschüssel einwirken, welche die Radschüssel optional zumindest bereichsweise warm umformen und zumindest teilweise presshärten können, und insbesondere die Wirkflächen zumindest teilweise der Endgeometrie des Anbindungsbereichs an der Radschüssel entsprechen. Dadurch kann insbesondere auch das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten der Radschüssel neben der Felge in dem mehrteiligen Werkzeug umgesetzt werden und dadurch der Fertigungsaufwand sowie Nacharbeit reduziert und die Maßhaltigkeit des Gesamtrades gesteigert werden.
Gemäß einer Ausgestaltung des Werkzeugs sind das Innengesenk und/oder das Obergesenk derart ausgebildet, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche für die Radschüssel vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur der Felge des Rades entsprechen, so dass eine ausreichende Härtung und Maßhaltigkeit durch den beidseitigen Werkzeugkontakt ermöglicht werden kann.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:

1 bis 4 eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs in perspektivischer Darstellung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung,
5 und 6 eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs in perspektivischer Darstellung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung,
7 bis 10 eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs in perspektivischer Darstellung gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung,
11 bis 14 eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs in perspektivischer Darstellung gemäß einer vierten erfindungsgemäßen Ausführung und
15 eine perspektivische Ansicht eines zusammengebauten Rades.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Das Rad (1) für ein Fahrzeug umfasst eine Felge (2) zur Aufnahme eines nicht dargestellten Reifens und eine an die Felge (2) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3) mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Montage an einen nicht dargestellten Radträger, 15. Besonders bevorzugt erfolgt die Anbindung der Radschüssel (3) an die Felge (2) durch einen Presssitz (Kraft- und/oder Formschluss) in Kombination mit einem thermischen Fügeverfahren (Stoffschluss) wie z.B. eine MAG-oder Laser-Schweißung. Das Rad (1) kann für ein Personenfahrzeug ausgelegt werden, wobei für die Felge (2) vorzugsweise eine Materialdicke bis maximal 3 mm und für die Radschüssel (3) vorzugsweise eine Materialdicke bis maximal 6 mm vorgesehen ist, oder insbesondere für ein Nutzfahrzeug ausgelegt werden, wobei für die Felge (2) vorzugsweise eine Materialdicke mit mehr als 3 mm und für die Radschüssel (3) vorzugsweise eine Materialdicke mit mehr als 6 mm vorgesehen ist.
Es werden eine rotationssymmetrische und/oder rohrförmige und/oder endkonturnahe Vorform der Felge (2') sowie eine Radschüssel (3') bereitgestellt (nicht dargestellt). Die rotationssymmetrische und/oder rohrförmige und/oder endkonturnahe Vorform der Felge (2') wird insbesondere aus einem ebenen Blechzuschnitt aus einem härtbaren Stahlwerkstoff mittels Kaltumformung beispielsweise durch Profilieren aus einem härtbaren Stahlwerkstoff hergestellt und weist vorzugsweise ein zumindest endkonturnahes Felgenbett und/oder Hump und/oder Felgenschulter und/oder Felgenhorn sowie Aufnahmebereich eines Ventils auf (nicht dargestellt). Auch die Radschüssel (3') kann aus einem härtbaren Stahlwerkstoff insbesondere mittels Kaltumformung endgeometrienah hergestellt sein (nicht dargestellt). In einem weiteren Schritt wird die Radschüssel (3') an die Vorform der Felge (2') stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebunden (nicht dargestellt) und kann als bereits vorgefertigtes, zusammengebautes Rad (1') weiter verarbeitet werden. Besonders bevorzugt erfolgt die Anbindung durch einen Presssitz in Kombination mit einem thermischen Fügeverfahren wie z.B. eine MAG-oder Laser-Schweißung.
Die Vorform der Felge (2') mit der angebundenen Radschüssel (3') wird mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise in einem Durchlaufofen, zumindest teilweise oder vollständig auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise von mindestens A_C3, erwärmt bzw. durchwärmt, wobei die warme Vorform der Felge (2') respektive das warme vorgefertigte Rad (1') anschließend zumindest bereichsweise warm umgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird. Die angebundene Radschüssel (3') kann optional ebenfalls zumindest teilweise, insbesondere aktiv erwärmt werden.
Andere Mittel zur Erwärmung, sei es radiativ, konduktiv, induktiv, einzeln oder in Kombination, können ebenfalls zur Anwendung kommen.
In den 1 bis 4 ist eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades (1) zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs (10) in perspektivischer Darstellung gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt. Das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten wird in einem mehrteiligen Werkzeug (10) durchgeführt wird, wobei das mehrteilige Werkzeug (10) mindestens ein Innengesenk (11), mindestens ein Obergesenk (12) und mindestens zwei Außengesenke (13) aufweist. Die Außengesenke (13) weisen jeweils zumindest bereichsweise eine Wirkfläche (13.1) auf, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen.
Das vorgefertigte Rad (1') wird zum zumindest bereichsweise Warmumformen und zumindest teilweise Presshärten bereitgestellt (1). Das vorgefertigte Rad (1') mit der warmen Vorform der Felge (2') wird zwischen den Außengesenken (13) in dem Werkzeug (10) angeordnet, insbesondere in das geöffnete Werkzeug (10) eingelegt, wobei insbesondere das Innengesenk (11) derart ausgebildet ist, das es das vorgefertigte Rad (1') aufnehmen kann ( 2). Im weiteren Verlauf wird das Obergesenk (12) in Richtung Innengesenk (11) translatorisch bewegt, symbolisiert durch den dargestellten Pfeil, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) jeweils eine Wirkfläche (11.1, 12.1) aufweisen, welche auf die Sichtseite (3.2') und/oder Rückseite (3.3') der Radschüssel (3') einwirken, um zumindest eine Fixierung des vorgefertigten Rads (1') aber auch einen Werkzeugkontakt (11, 12), insbesondere zumindest bereichsweise mit der Radschüssel (3') und auch zumindest bereichsweise mit der Innenkontur (2.3') der Vorform der Felge (2'), herzustellen, so dass zumindest ein Abkühlen abschnittsweise in der Radschüssel (3') und auch abschnittsweise an der Innenkontur (2.3')der Vorform der Felge (2') bewirkt wird und damit verbunden ein zumindest abschnittsweises Ausbilden eines Härtegefüges initialisiert wird (3). Bei der Herstellung eines Nutzfahrzeugrads ist besonders bevorzugt ein Kontakt im Anlagebereich bzw. im zu erzeugenden Anlagenbereich (3.1) vorzusehen, da im Anlagebereich (3.1) die höchste Materialdicke vorliegt und danach sich auch die entsprechende Werkzeughaltezeit richtet. In dieser Ausgestaltung sind das Obergesenk (12) translatorisch beweglich und das Innengesenk (11) starr ausgebildet. In einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung kann auch das Innengesenk (11) translatorisch beweglich ausgeführt oder das Obergesenk (12) starr und nur das Innengesenk (11) translatorisch beweglich ausgeführt sein. Weisen die Wirkflächen (11.1, 12.1) an dem Innengesenk (11) und an dem Obergesenk (12) beispielsweise zumindest teilweise die Endgeometrie des Anbindungsbereichs auf, kann an der Radschüssel (3') im warmen Zustand der Anbindungsbereich (3.1) im mehrteiligen Werkzeug (10) zumindest bereichsweise warm umgeformt und optional zumindest teilweise pressgehärtet werden.
Das Innengesenk (11) kann beispielsweise segmentiert ausgeführt sein, um ein Aufschrumpfen der Radschüssel (3) und/oder der Felge (2) zu vermindern, um damit eine reibungslose Prozessabfolge ohne Bauteilvorschädigung zu erreichen.
Abschließend werden die zwei Außengesenke (13) translatorisch in Richtung der Vorform der Felge (2') bewegt, symbolisiert durch die dargestellten Pfeile, so dass sie im zusammengefahrenen Zustand die Felge (2) des Rades (1) entlang ihrer Außenkontur (2.2) der Felge (2) zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnehmen können. Dabei wird die Vorform der Felge (2') durch Einwirken der Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform der Felge (2') in die Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet (4). Das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) sind derart ausgebildet, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche (11.2, 12.2) aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche (11.1, 12.1) für die Radschüssel (3') vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge (2') durch Einwirken der weiteren Wirkflächen (11.2, 12.2) des Innengesenks (11) und/oder Obergesenks (12) auf die Innenkontur (2.3') der Vorform der Felge (2') zumindest abschnittsweise in die Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird. Insbesondere können die weiteren Wirkflächen (11.2, 12.2) im mehrteiligen Werkzeug als eine Art Gegenlager dienen, insbesondere wenn die Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform der Felge (2') respektive der Felge (2) des Rades (1) einwirken und dadurch die Felge (2) zwischen sich aufnehmen und durch beidseitigen Werkzeugkontakt und zumindest teilweises Presshärten eine gewisse Maßhaltigkeit in der Felge (2) eingestellt werden kann.
Durch das zumindest teilweise Presshärten, insbesondere durch den Werkzeugkontakt (11, 12, 13), entsteht zumindest teilweise in der Felge (2) und optional zumindest teilweise in der Radschüssel (3) des Rades (1) ein Härtegefüge, durch welches eine hohe Maßhaltigkeit durch Vermeidung von Rückfederung sowie Betriebsfestigkeit erreicht werden kann. Die Außengesenke (13) sind in der 4 transparent ausgeführt, so dass gezeigt werden kann, dass das Rad (1) im zusammengefahrenen Zustand des Werkzeugs (10) zumindest bereichsweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aufgenommen ist.
Das Werkzeug (10) wird nach einer vorgegebenen Zeit, insbesondere nach Erreichen einer Temperatur, insbesondere wenn alle Umwandlungsvorgänge (Bainit und/oder Martensit) im Wesentlichen abgeschlossen sind und das gewünschte Gefüge in dem Rad (1) eingestellt ist, insbesondere nach Erreichen der M_f-Temperatur, wieder geöffnet und das zusammengebaute Rad (1) kann entnommen und insbesondere weiteren Schritten zugeführt werden, wie zum Beispiel einer Strahlbehandlung der Oberfläche zur eventuellen Entfernung eines entstandenen Zunders auf dem Rad (1) und/oder einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) zur Einstellung eines vorgegebenen Korrosionsschutzes.
In den 5 und 6 ist eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades (1) zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs (10) in perspektivischer Darstellung gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt, wobei die Prozessabfolge im Wesentlichen der Prozessabfolge gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführung mit dem Unterschied entspricht, dass anstelle von zwei nun vier Außengesenke (13) im Werkzeug (10) translatorisch bewegbar, symbolisiert durch die Pfeile, vorgesehen sind. Die vier Außengesenke (13) umschließen zu jeweils einem Viertel die Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1). Damit kann eine bessere Kraftverteilung und Flächenpressung erreicht werden. Das Werkzeug (10) wird nach einer vorgegebenen Zeit, insbesondere nach Erreichen einer Temperatur, insbesondere wenn alle Umwandlungsvorgänge (Bainit und/oder Martensit) im Wesentlichen abgeschlossen sind und das gewünschte Gefüge in dem Rad (1) eingestellt ist, insbesondere nach Erreichen der M_f-Temperatur, wieder geöffnet und das zusammengebaute Rad (1) kann entnommen werden.
In den 7 bis 10 ist eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades (1) zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs (10) in perspektivischer Darstellung gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt. Die Ausgestaltung des Werkzeugs (10) in den 7 bis 10 entspricht im Wesentlichen der Ausgestaltung des Werkzeugs (10) in den 5 und 6 respektive in den 1 bis 4.
Im Gegensatz zu den beiden vorgenannten Ausführungsbeispielen kann alternativ ein noch nicht vorgefertigtes beziehungsweise betriebsfähiges Rad (1') zur Verfügung gestellt werden, wobei zunächst jeweils eine Vorform der Felge (2') und eine Radschüssel (3') getrennt voneinander bereitgestellt werden und eine Anbindung der Radschüssel (3') während des zumindest bereichsweisen Warmumformens mit zumindest teilweisen Presshärten an die Vorform der Felge (2') und/oder nach dem zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten der Radschüssel (3) an die Felge (2) des Rades (1) in einem separaten Schritt (nicht dargestellt) erfolgt.
Die Vorform der Felge (2') wird mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise in einem Durchlaufofen, zumindest teilweise oder vollständig auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise von mindestens A_C3, erwärmt bzw. durchwärmt. Die warme Vorform der Felge (2') wird zwischen den Außengesenken (13) in dem Werkzeug (10) angeordnet, insbesondere in das geöffnete Werkzeug (10) eingelegt, wobei insbesondere das Innengesenk (11) derart ausgebildet ist, das es die warme Vorform der Felge (2') aufnehmen kann (7). Des Weiteren wird eine Radschüssel (3, 3') im kalten Zustand, welche insbesondere endkonturnah kalt umgeformt bzw. endgeformt oder aber auch bereits entsprechend optional zumindest bereichsweise warm umgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet sein kann, oder alternativ im warmen Zustand, wobei sie mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise in einem Durchlaufofen, auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise von mindestens A_C3, zumindest teilweise oder vollständig erwärmt bzw. durchwärmt wird, bereitgestellt.
Die kalte oder warme Radschüssel (3, 3') wird in das geöffnete Werkzeug (10) eingelegt, in der sich bereits die warme Vorform der Felge (2') befindet und auf der Wirkfläche (11.1) des Innengesenks (11) abgelegt ist, wobei die Geometrie des Innengesenks (11) derart an die Felge (2, 2') angepasst ist, dass die Radschüssel (3, 3') innerhalb der Vorform (2') platziert werden kann, wobei die warme Vorform der Felge (2') aufgrund ihrer thermischen Ausdehnung im Vergleich zum kalten Zustand größer dimensioniert ist, d. h., dass der Durchmesser der warmen Vorform der Felge (2') im Vergleich zur kalten Vorform der Felge (2') respektive Felge (2) größer ist und dadurch die Radschüssel (3, 3') innerhalb der warmen Vorform (2') angeordnet werden kann (8).
Im weiteren Verlauf wird das Obergesenk (12) in Richtung des Innengesenks (11) translatorisch bewegt, symbolisiert durch den dargestellten Pfeil, wobei auch das Obergesenk (12) eine Wirkfläche (12.1) aufweist, welche auf die Sichtseite (3.2') und die Wirkfläche (11.1) des Innengesenks (11) auf die Rückseite (3.3') der Radschüssel (3, 3') einwirken, um zumindest eine Fixierung der Radschüssel (3, 3') zu bewirken. Wird eine warme Radschüssel (3') eingesetzt, wird durch den Werkzeugkontakt (11, 12) Wärme abgeführt, so dass zumindest ein Abkühlen abschnittsweise in der Radschüssel (3') und damit verbunden ein zumindest abschnittsweises Ausbilden eines Härtegefüges initialisiert werden kann (9). Die Wirkflächen (11.1, 12.1) an dem Innengesenk (11) und an dem Obergesenk (12) weisen vorzugsweise zumindest teilweise die Endgeometrie des Anbindungsbereichs (3.1) der Radschüssel (3) auf, so dass zumindest der Anbindungsbereich (3.1) der Radschüssel (3') im warmen Zustand im mehrteiligen Werkzeug (10) zumindest bereichsweise warm umgeformt und optional zumindest teilweise pressgehärtet werden kann.
Abschließend werden die vier Außengesenke (13) translatorisch in Richtung der Vorform der Felge (2') bewegt, symbolisiert durch die dargestellten Pfeile, so dass sie im zusammengefahrenen Zustand die Felge (2) des Rades (1) entlang ihrer Außenkontur (2.2) zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnehmen können. Dabei wird die Vorform der Felge (2') durch Einwirken der Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform der Felge (2') in die Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet (10). Das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) sind derart ausgebildet, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche (11.2, 12.2) aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche (11.1, 12.1) für die Radschüssel (3') vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge (2') durch Einwirken der weiteren Wirkflächen (11.2, 12.2) des Innengesenks (11) und/oder Obergesenks (12) auf die Innenkontur (2.3') der Vorform der Felge (2') zumindest abschnittsweise in die Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird. Durch die zumindest teilweise Wärmeabfuhr aus der warmen Vorform der Felge (2') in die Außengesenke (13), Innengesenk (11) und Obergesenk (12) und mit einem damit verbundenen thermischen Schrumpfen wird die innerhalb der Vorform der Felge (2') respektive Felge (2) angeordnete Radschüssel (3, 3') kraft- und/oder formschlüssig an die Felge (2) durch Aufschrumpfen der Felge (2) angebunden. Das Werkzeug (10) wird nach einer vorgegebenen Zeit, insbesondere nach Erreichen einer Temperatur, insbesondere wenn alle Umwandlungsvorgänge (Bainit und/oder Martensit) im Wesentlichen abgeschlossen sind und das gewünschte Gefüge in dem Rad (1) eingestellt ist, insbesondere nach Erreichen der M_f-Temperatur, wieder geöffnet und das zusammengebaute Rad (1) kann entnommen und insbesondere weiteren Schritten zugeführt werden, wie zum Beispiel einem weiteren Fügeschritt, vorzugsweise mittels Schweißen, um durch einen zusätzlichen Stoffschluss den vorhandenen Presssitz zwischen Radschüssel (3) und Felge (2) betriebssicher zu verbinden und/oder einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) zur Einstellung eines vorgegebenen Korrosionsschutzes.
In den 11 bis 14 ist eine Prozessabfolge eines Verfahrens zur Herstellung einer Rades (1) zu unterschiedlichen Zeitpunkten am Beispiel eines mehrteiligen Werkzeugs (10) in perspektivischer Darstellung gemäß einer vierten erfindungsgemäßen Ausführung gezeigt.
Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel in den 7 bis 10 sind in dieser Ausgestaltung das Innengesenk (11) oben, translatorisch beweglich und das Obergesenk (12) unten, starr im Werkzeug (10) ausgebildet. Des Weiteren wird als erstes die Radschüssel (3, 3'), unabhängig davon ob im warmen oder kalten Zustand, in das geöffnete Werkzeug (10) eingelegt und auf der Wirkfläche (12.1) des Obergesenks (12) aufgelegt (11).
Die Vorform der Felge (2') wird mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise in einem Durchlaufofen, zumindest teilweise oder vollständig auf eine Temperatur von mindestens A_C1, vorzugsweise von mindestens A_C3, erwärmt bzw. durchwärmt. Die warme Vorform der Felge (2') wird zwischen den Außengesenken (13) in dem Werkzeug (10) angeordnet, insbesondere in das geöffnete Werkzeug (10) eingelegt, in der sich bereits die warme oder kalte Radschüssel (3, 3') befindet. Die Geometrie des Obergesenks (12) ist derart an die Felge (2, 2') angepasst, dass die warme Vorform der Felge (2') zwischen den Außengesenken (13) und über die Radschüssel (3, 3') quasi übergestülpt werden kann, so dass die warme Vorform der Felge (2') die Radschüssel (3, 3') innerhalb der Vorform der Felge (2') aufnehmen kann, wobei die warme Vorform der Felge (2') aufgrund ihrer thermischen Ausdehnung im Vergleich zum kalten Zustand größer dimensioniert ist, d. h., dass der Durchmesser der warmen Vorform der Felge (2') im Vergleich zur kalten Vorform der Felge (2') respektive Felge (2) größer ist und dadurch die Radschüssel (3, 3') innerhalb der warmen Vorform der Felge (2') vorgesehen werden kann (12).
Im weiteren Verlauf wird das Innengesenk (11) in Richtung des Obergesenks (12) translatorisch bewegt, symbolisiert durch den dargestellten Pfeil, wobei auch das Innengesenk (11) eine Wirkfläche (11.1) aufweist, welche auf die Rückseite (3.3') und die Wirkfläche (12.1) des Obergesenks (12) auf die Sichtseite (3.2') der Radschüssel (3, 3') einwirken, um zumindest eine Fixierung der Radschüssel (3, 3') zu bewirken. Wird eine warme Radschüssel (3') eingesetzt, wird durch den Werkzeugkontakt (11, 12) Wärme abgeführt, so dass zumindest ein Abkühlen abschnittsweise in der Radschüssel (3') und damit verbunden ein zumindest abschnittsweises Ausbilden eines Härtegefüges initialisiert wird (13). Die Wirkflächen (11.1, 12.1) an dem Innengesenk (11) und an dem Obergesenk (12) weisen vorzugsweise zumindest teilweise die Endgeometrie des Anbindungsbereichs (3.1) der Radschüssel (3) auf, so dass zumindest an der Radschüssel (3') im warmen Zustand der Anbindungsbereich (3.1) im mehrteiligen Werkzeug (10) zumindest bereichsweise warm umgeformt und optional zumindest teilweise pressgehärtet werden kann.
Das Innengesenk (11) kann beispielsweise segmentiert ausgeführt sein, um ein Aufschrumpfen der Radschüssel (3) und/oder der Felge (2) zu vermindern, um damit eine reibungslose Prozessabfolge ohne Bauteilvorschädigung zu erreichen.
Abschließend werden die vier Außengesenke (13) translatorisch in Richtung der Vorform der Felge (2') bewegt, symbolisiert durch die dargestellten Pfeile, so dass sie im zusammengefahrenen Zustand die Felge (2) des Rades (1) entlang ihrer Außenkontur (2.2) zumindest bereichsweise insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnehmen können (14), vgl. auch Ausführung zu 10. Das Werkzeug (10) wird nach einer vorgegebenen Zeit, insbesondere nach Erreichen einer Temperatur, insbesondere wenn alle Umwandlungsvorgänge (Bainit und/oder Martensit) im Wesentlichen abgeschlossen sind und das gewünschte Gefüge in dem Rad (1) eingestellt ist, insbesondere nach Erreichen der M_f-Temperatur, wieder geöffnet und das zusammengebaute Rad (1) entnommen werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie Werkzeug (10) können sowohl Räder (1) für Personenfahrzeuge wie auch für Nutzfahrzeuge hergestellt werden. Die einzelnen in den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmale sind auch untereinander bzw. miteinander kombinierbar. Die Felge (2) des Rades (1) kann vollständig oder nur teilweise pressgehärtet sein, beispielsweise nur Bereiche wie zum Beispiel das Felgenhorn, die Felgenschulter, der Hump und/oder das Felgenbett. Die Radschüssel (3) des Rades (1) kann entweder vollständig, teilweise oder gar nicht pressgehärtet sein. Vorzugsweise ist zumindest teilweise, insbesondere der Anbindungsbereich (3.1) der Radschüssel (3) bei einem Rad (1) für Personenfahrzeuge und/oder der Mittenbereich mit den Belüftungslöchern bei einem Rad (1) für Nutzfahrzeuge vollständig pressgehärtet.
Das Werkzeug (10) kann des Weiteren auch nicht dargestellte Mittel zum aktiven und/oder passiven Kühlen der einzelnen Werkzeugkomponenten (11, 12, 13) aufweisen, um eine Massenproduktion ohne nennenswerte Störung, beispielsweise durch zu warm werdende Werkzeugkomponenten, zu gewährleisten. Translatorisch bewegbar heißt, dass die Außengesenke (13) radial in Richtung der Felge (2, 2') respektive des Rades (1) zu- und wegbewegbar sind, wobei insbesondere die Drehachse (A) der Felge (2, 2') respektive des Rades (1) dem zentralen Punkt im Werkzeug insbesondere für die bewegliche Ausführung der Außengesenke (13) entspricht. Auch kann zusätzlich ein Fluid verwendet werden, insbesondere dann wenn beispielsweise bereichsweise kein Werkzeugkontakt erfolgen kann, beispielsweise durch hinterschnittige Geometrien an den Rädern (1), so dass diese Bereich zusätzlich mit einem Fluid beaufschlagt werden kann, um eine gewisse Kühlwirkung zu erzeugen, so dass sich auch in diesen Bereichen ein Härtegefüge ausbilden kann. Denkbar ist auch die Verwendung von Tailored Products, insbesondere Materialien mit eingestellten Dicken oder Halbzeuge mit angepasster Geometrie, beispielsweise drückgewalzte Platinen, Tailored Welded Blanks, Tailored Rolled Blanks etc.
Die hergestellten Räder (1) werden in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, Agrarmaschinen, Agrarfahrzeugen, Militärfahrzeugen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger, Auflieger oder Trailern verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007019485 A1 [0005]
DE 102013114245 B3 [0005]
DE 102014108901 B3 [0005]
US 2004/0041458 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rades (1) für ein Fahrzeug mit einer Felge (2) zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3) mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Montage an einen Radträger, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer rotationssymmetrischen und/oder rohrförmigen und/oder endkonturnahen Vorform einer Felge (2'), - Bereitstellen einer Radschüssel (3'), - Anbinden der Radschüssel (3') an die Vorform der Felge (2'), - zumindest teilweises oder vollständiges Erwärmen der Vorform der Felge (2') und optional der angebundenen Radschüssel (3') auf eine Temperatur von mindestens A_C1 und anschließendes zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten, wobei das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten in einem mehrteiligen Werkzeug (10) durchgeführt wird, wobei das mehrteilige Werkzeug (10) mindestens ein Innengesenk (11), mindestens ein Obergesenk (12) und mindestens zwei Außengesenke (13) aufweist, wobei die Außengesenke (13) jeweils eine Wirkfläche (13.1) aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge (2') zwischen den Außengesenken (13) angeordnet wird und die Vorform der Felge (2') durch Einwirken der Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform der Felge (2') in die Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rades (1) für ein Fahrzeug mit einer Felge (2) zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3) mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Montage an einen Radträger, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer rotationssymmetrischen und/oder rohrförmigen und/oder endkonturnahen Vorform einer Felge (2'), - Bereitstellen einer Radschüssel (3, 3'), - zumindest teilweises oder vollständiges Erwärmen der Vorform der Felge (2') auf eine Temperatur von mindestens A_C1 und anschließendes zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten, wobei das zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten in einem mehrteiligen Werkzeug (10) durchgeführt wird, wobei das mehrteilige Werkzeug (10) mindestens ein Innengesenk (11), mindestens ein Obergesenk (12) und mindestens zwei Außengesenke (13) aufweist, wobei die Außengesenke (13) jeweils eine Wirkfläche (13.1) aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge (2') zwischen den Außengesenken (13) angeordnet wird und die Vorform der Felge (2') durch Einwirken der Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform (2') in die Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird, - Anbinden der Radschüssel (3, 3') an die Vorform der Felge (2') während des zumindest bereichsweisen Warmumformens mit zumindest teilweisen Presshärten und/oder Anbinden der Radschüssel (3) an die Felge (2) nach dem zumindest bereichsweise Warmumformen mit zumindest teilweisen Presshärten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) jeweils eine Wirkfläche (11.1, 12.1) aufweisen, welche auf die Sichtseite (3.2') und/oder Rückseite (3.3') der Radschüssel (3') der zwischen den Außengesenken (13) angeordneten, warmen Vorform der Felge (2') mit angebundener Radschüssel (3') einwirken, wobei die Radschüssel (3') optional zumindest bereichsweise warm umgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Wirkflächen (11.1, 12.1) zumindest teilweise die Endgeometrie des Anbindungsbereichs (3.1) an der Radschüssel (3) aufweisen und der Anbindungsbereich (3.1) im mehrteiligen Werkzeug (10) zumindest bereichsweise warm umgeformt und optional zumindest teilweise pressgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) derart ausgebildet sind, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche (11.2, 12.2) aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche (11.1, 12.1) für die Radschüssel (3') vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei die warme Vorform der Felge (2') durch Einwirken der weiteren Wirkflächen (11.2, 12.2) des Innengesenks (11) und/oder Obergesenks (12) auf die Innenkontur (2.3') der Vorform der Felge (2') zumindest abschnittsweise in die Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (2) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Radschüssel (3') auf eine Temperatur von mindestens A_C1 erwärmt wird, bevor sie in das mehrteilige Werkzeug (10) eingelegt und anschließend mit der warmen Vorform der Felge (2') in Kontakt gebracht wird oder bevor sie in Kontakt mit der warmen Vorform der Felge (2') gebracht wird, welche bereits in dem mehrteiligen Werkzeug (10) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruche 2, wobei die Radschüssel (3) vor dem Einlegen in das mehrteilige Werkzeug (10) und anschließenden in Kontakt bringen mit der warmen Vorform der Felge (2') oder vor in Kontakt bringen mit der warmen Vorform der Felge (2'), welche bereits in dem mehrteiligen Werkzeug (10) angeordnet ist, optional zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise gehärtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei nach dem zumindest bereichsweise Warmumformen und zumindest teilweise Presshärten die Radschüssel (3) mindestens kraft- und/oder formschlüssig in einem nachgelagerten Prozessschritt an der Felge (2) angebunden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Radschüssel (3) zusätzlich stoffschlüssig an die Felge (2) angebunden wird.
Verfahren nach einem der einem der vorgenannten Ansprüche, wobei für die Felge (2') und optional für die Radschüssel (3') ein härtbarer Stahlwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,07 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,10 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 0,15 Gew.-% bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Radschüssel (3) eine Materialdicke bis maximal 6 mm für die Herstellung eines Rades (1) für Personenfahrzeuge oder eine Materialdicke mit mehr als 6 mm für die Herstellung eines Rades (1) für Nutzfahrzeuge aufweist.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das zumindest teilweise Presshärten der Vorform der Felge (2') und optional der Radschüssel (3') zusätzlich durch Verwendung eines Fluids, welches in direkten Kontakt mit der warmen Vorform der Felge (2') und optional warmen Radschüssel (3') gebracht wird, unterstützt wird.
Mehrteiliges Werkzeug (10) zur Herstellung eines Rades (1) für ein Fahrzeug mit einer Felge (2) zur Aufnahme eines Reifens und eine an die Felge (2) stoff-, kraft- und/oder formschlüssig angebundene Radschüssel (3) mit einem Anbindungsbereich (3.1) zur lösbaren Montage an einen Radträger, mit mindestens einem Innengesenk (11), mindestens einem Obergesenk(12) und mindestens zwei Außengesenken (13), wobei die Außengesenke (13) jeweils zumindest bereichsweise eine Wirkfläche (13.1) aufweisen, welche zumindest bereichsweise der Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen, wobei eine warme Vorform der Felge (2') zwischen den Außengesenken (13) anordbar ist, wobei durch Einwirken der Wirkflächen (13.1) der Außengesenke (13) auf die Außenkontur (2.2') der Vorform der Felge (2') die warme Vorform der Felge (2') in die Endgeometrie der Außenkontur (2.2) der Felge (2) des Rades (1) überführt, zumindest bereichsweise warmumgeformt und zumindest teilweise pressgehärtet werden kann, wobei die mindestens zwei Außengesenke (13) translatorisch bewegbar sind und im zusammengefahrenen Zustand die Felge (2) des Rades (1) entlang ihrer Außenkontur (2.2) zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnehmen können.
Werkzeug nach Anspruch 13, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) translatorisch bewegbar sind.
Werkzeug nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) jeweils eine Wirkfläche (11.1, 12.1) aufweisen, welche auf die Sichtseite (3.2') und/oder Rückseite (3.3') der Radschüssel (3') der zwischen den Außengesenken (13) angeordneten, warmen Vorform der Felge (2') mit angebundener Radschüssel (3') einwirken, die Radschüssel (3') optional zumindest bereichsweise warm umformen und zumindest teilweise presshärten können, insbesondere die Wirkflächen (11.1, 12.1) zumindest teilweise der Endgeometrie des Anbindungsbereichs (3.1) an der Radschüssel (3) entsprechen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Innengesenk (11) und/oder das Obergesenk (12) derart ausgebildet sind, dass sie jeweils eine weitere Wirkfläche (11.2, 12.2) aufweisen, welche zumindest bereichsweise umlaufend um die Wirkfläche (11.1, 12.1) für die Radschüssel (3') vorgesehen sind und zumindest abschnittsweise der Endgeometrie der Innenkontur (2.3) der Felge (2) des Rades (1) entsprechen.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Werkzeug (10) im zusammengefahrenen Zustand das Rad (1) zumindest bereichsweise, insbesondere im Wesentlichen vollständig aufnimmt.
Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellten Rades (1) in Personenfahrzeugen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Bussen, Omnibussen, Agrarmaschinen, Agrarfahrzeugen, Militärfahrzeugen, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, Anhänger, Auflieger oder Trailern.