DE102019104222A1

DE102019104222A1 - Gestanzten Komponente mit verbesserter Verformbarkeit

Info

Publication number: DE102019104222A1
Application number: DE102019104222.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas B. Stoughton; Kenneth D. Schmid; Eun-ho Lee; Kevin A. Beam
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-02-20
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2019-08-22
Also published as: US20190255587A1; CN110170559A

Abstract

Ein Verfahren zum Formen einer Komponente mit einer gestanzten Komponentenkontur beinhaltet das Bilden einer ersten Stufe der Komponentenkontur in einem Werkstückzuschnitt, sodass die erste Stufe der Kontur von einem äußeren Bereich des Materials des Werkstückzuschnitts begrenzt wird. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Bilden einer Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials nach dem Bilden der ersten Stufe der Kontur, worin die Einsatzwulst bei Betrachtung in einer Querschnittsebene eine asymmetrische Form aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bilden einer zweiten Stufe der Komponentenkontur in dem Werkstückzuschnitt, worin die asymmetrische Form der Einsatzwulst konfiguriert ist, um den Fluss des Werkstückzuschnittmaterials in die zweite Stufe der Kontur aus dem äußeren Materialbereich zu begrenzen, um dadurch einen Rückfederungsbetrag und eine daraus resultierende Drehung und/oder Kräuselung der gestanzten Komponentenkontur zu begrenzen.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Formbarkeit einer gestanzten Komponente.
Stanzen ist ein Herstellungsverfahren, das zur Bildung speziell geformter Komponenten aus Werkstückzuschnitten verwendet wird. Stanzen umfasst in der Regel solche Formvorgänge, wie Lochen, Stanzen, Prägen, Biegen, Bördeln und Münzen. Das Verfahren des Stanzens verwendet typischerweise eine Maschinenpresse, um den Werkstückzuschnitt zu formen oder zu schneiden durch Deformierung mit einer Matrize.
Das Stanzverfahren könnte ein einstufiger Betrieb sein, wo jeder Hub der Presse die gewünschte Form auf das Werkstück erzeugt, oder könnte durch eine Reihe von Stufen auftreten. Stanzen eines Werkstücks in eine gewünschte Form wird häufig durch die Fähigkeit des Werkstücks, Deformation zu widerstehen, ohne Risse und Schlitze zu entwickeln, begrenzt. Diese Bedenken werden noch weiter verstärkt, wenn der Werkstückzuschnitt aus einem hochfesten, weniger dehnbaren Material hergestellt wird.
KURZDARSTELLUNG
Ein Verfahren zum Formen einer Komponente mit einer Komponentenkontur beinhaltet das Bereitstellen eines Werkstückzuschnitts aus einem formbaren Material. Das Verfahren beinhaltet auch das Bilden einer ersten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt, sodass die erste Stufe der Komponentenkontur durch einen äußeren Materialbereich des Werkstückzuschnitts begrenzt wird. Das Verfahren beinhaltet zusätzlich das Bilden einer Einsatzwulst im äußeren Materialbereich nach dem Bilden der ersten Stufe der Komponentenkontur, worin die Einsatzwulst beim Betrachten in einer Querschnittsebene eine asymmetrische Form aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bilden einer zweiten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt, worin die asymmetrische Form der Einsatzwulst konfiguriert ist, um den Fluss des Materials des Werkstückzuschnitts in die zweite Stufe der Komponentenkontur aus dem äußeren Materialbereich zu begrenzen, um dadurch einen Rückfederungsbetrag und eine daraus resultierende Drehung und/oder Kräuselung der Komponentenkontur im Stanzteil zu begrenzen.
Die Komponentenkontur kann eine Wand beinhalten, die entlang einer ersten Achse angeordnet ist. Das Bilden der zweiten Stufe der Komponentenkontur kann das Strecken des Werkstückzuschnitts entlang der ersten Achse und dadurch das Bilden der Wand beinhalten. Zusätzlich kann der äußere Materialbereich im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur ersten Achse angeordnet sein.
Die asymmetrische Form der Einsatzwulst kann das Strecken des Werkstückzuschnitts erleichtern, um dadurch die Wand entlang der ersten Achse ohne lokalisierte Kompression des Materials in der zweiten Stufe der Komponentenkontur zu bilden. Zumindest ein Teil der Streckung des zum Bilden der Wand verwendeten Werkstückzuschnitts erstreckt sich in die Einsatzwulst und endet dort.
In der Querschnittsebene betrachtet, kann das Bilden der asymmetrischen Form der Einsatzwulst das Bilden eines ersten Radius und eines vierten Radius in Übergängen zwischen dem äußeren Bereich des Materials und dem Wulst und einer Spitze des Wulstes beinhalten, die durch einen zweiten Radius und einen dritten Radius definiert ist. Das Bilden der asymmetrischen Form der Einsatzwulst kann auch das Bilden des zweiten Radius zwischen dem ersten Radius und dem dritten Radius beinhalten, und der dritte Radius ist zwischen dem zweiten Radius und dem vierten Radius angeordnet. Der so gebildete erste Radius kann zumindest zweimal größer sein als der gebildete vierte Radius.
Das Verfahren zum Stanzen der Komponente kann auch das Anordnen des vierten Radius zwischen dem ersten Radius und der Wand der Komponentenkontur und das Anordnen des dritten Radius zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem zweiten Radius beinhalten.
Das Verfahren zum Stanzen der Komponente kann zusätzlich das Anordnen des ersten Radius zwischen dem vierten Radius und der Wand der Komponentenkontur sowie das Anordnen des zweiten Radius zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem dritten Radius beinhalten.
In der Querschnittsebene kann das Bilden der Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials auch das Bilden eines flachen Abschnitts zwischen dem zweiten Radius und dem dritten Radius beinhalten.
Das Bilden der Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials kann alternativ das Bilden einer ununterbrochenen Einsatzwulst um einen Umfang der Komponentenkontur beinhalten.
Das Bilden der Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials kann das Bilden eines lokalisierten, im Wesentlichen geraden Abschnitts der Einsatzwulst beinhalten, der sich nicht vollständig um einen Umfang der Komponentenkontur erstreckt.
Das Bilden der Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials kann das Verjüngen des lokalisierten, im Wesentlichen geraden Abschnitts der Einsatzwulst bis in den äußeren Bereich des Materials beinhalten, ohne einer Kurve um die Komponentenkontur zu folgen.
Das Material des Werkstückzuschnitts kann ein duktiler, moderner, hochfester Stahl (AHSS) mit einer Zugfestigkeit von 1000-1200 MPa sein.
Alternativ kann das Material des Werkstückzuschnitts ein duktiler, moderner, hochfester Stahl (AHSS) mit einer Zugfestigkeit von etwa 1500 MPa oder mehr sein.
Die Komponente kann eine strukturelle Verstärkung für eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs sein.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist ein Stanzwerkzeug zum Bilden einer Komponente aus einem Werkstückzuschnitt mit einer Komponentenkontur. Das Stanzwerkzeug ist konfiguriert, um eine erste Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt zu bilden, sodass die erste Stufe der Komponentenkontur von einem äußeren Bereich des Materials des Werkstückzuschnitts begrenzt wird, und bildet eine zweite Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt nach dem Bilden der ersten Stufe der Komponentenkontur. Das Stanzwerkzeug beinhaltet ein Einsatzwulstprofil, das zum Bilden einer Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials nach Beendigung der ersten Stufe der Komponentenkontur und während des Bildens der zweiten Stufe der Komponentenkontur konfiguriert ist, wobei eine Einsatzwulst bei Betrachtung in einer Querschnittsebene die vorstehend beschriebene asymmetrische Form aufweist. Wie vorstehend, ist die asymmetrische Form der Einsatzwulst konfiguriert, um den Fluss des Materials des Werkstückzuschnitts in die zweite Stufe der Komponentenkontur aus dem äußeren Materialbereich zu begrenzen, um dadurch einen Rückfederungsbetrag und zumindest eine daraus resultierende Drehung und/oder Kräuselung der Komponentenkontur im Stanzteil zu begrenzen.
Die vorstehend aufgeführten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und der/den besten Art(en) zur Umsetzung der beschriebenen Offenbarung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und hinzugefügten Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung einer Komponentenkontur, die aus einem repräsentativen Werkstückzuschnitt unter Verwendung von Stanzwerkzeugen gebildet wird.
2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer gebildeten ersten Stufe der in 1 dargestellten Komponentenkontur und zeigt einen Außenbereich des Werkstückzuschnitts.
3 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer gebildeten zweiten Stufe der Komponentenkontur mit einer im Außenbereich des Werkstückzuschnitts ausgebildeten asymmetrisch geformten Einsatzwulst zum Steuern eines Flusses des Werkstückzuschnitts.
4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform der asymmetrisch geformten Einsatzwulst.
5 ist eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform der asymmetrisch geformten Einsatzwulst.
6 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Komponentenkontur, die verschiedene unterschiedliche Ausführungsformen der asymmetrisch geformten Einsatzwulst darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bilden der Komponentenkontur unter Verwendung der Ausführungsformen der in den 1-6 dargestellten asymmetrisch geformten Einsatzwulst veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen beziffert sind, veranschaulichen die 1-3 im Detail die Verarbeitung, wie zum Beispiel das Stanzen eines Werkstückzuschnitts 10. Solche Werkstückzuschnitte 10 werden oft in Herstellungsprozessen verwendet, wie beispielsweise Metall-Stanzen, um speziell geformte Komponenten zu bilden. Typischerweise werden solche Komponenten aus Werkstückzuschnitten 10 in einer Stanzpresse 11 unter Verwendung von Stanzwerkzeugen wie einer Matrize 11A und einem Stempel 11B gebildet, wie in 1 dargestellt. Jeder Werkstückzuschnitt 10 ist typischerweise ein vorgeschnittenes Stück aus einem formbaren Material, beispielsweise aus kaltgewalztem Stahl. Genauer kann ein geeignetes Material des betreffenden Werkstückzuschnitts 10 ein moderner, hochfester Mehrphasenstahl (AHSS) sein.
AHSS ist eine spezielle Art von legiertem Stahl, der sowohl stark als auch duktil ist. Es gibt mehrere kommerziell erhältliche Qualitäten von AHSS. Eine solche Qualität von AHSS ist Dualphasen-Stahl, der wärmebehandelt wird, um sowohl ein ferritisches als auch martensitisches Gefüge zu erhalten, um einen formbaren, hochfesten Stahl zu erzeugen. Eine andere Art von AHSS ist umwandlungsinduzierter (TRIP) Stahl, der spezielles Legieren und Wärmebehandlungen beinhaltet, um Mengen von Austenit bei Raumtemperatur in normalerweise Austenit freien niedrig legierten ferritischen Stählen zu stabilisieren. Durch Anlegen eines Zugs auf den TRIP-Stahl wird der Austenit veranlasst, einen Phasenübergang zu durchlaufen, um ohne Zugabe von Wärme zu martensieren. Noch eine andere Variante des AHSS ist doppelt induzierter (TWIP) Stahl, der eine bestimmte Art von Zug verwendet, um die Wirksamkeit der Kaltverfestigung der Legierung erhöhen. AHSS ist besonders vorteilhaft für Strukturkomponenten, die in Kraftfahrzeugen verwendet werden. AHSS ermöglicht Strukturkomponenten von Kraftfahrzeugen, erforderliche Festigkeit zu erhalten, während eine geringere Menge an Material verwendet wird.
Dualphasen-Stähle bieten eine vorteilhafte Kombination von Festigkeit und Tiefziehfähigkeit oder Formbarkeit infolge ihrer Mikrostruktur, in der eine harte martensitische oder bainitische Phase in einer weichen ferritischen Matrix dispergiert ist. Dualphasen-Stähle weisen auch eine hohe Kalthärtbarkeit auf. Hohe Kalthärtbarkeit wiederum gibt Dualphasen-Stählen gute Dehnungsumverteilungskapazität und Ziehbarkeit sowie mechanische Fertigteil-Eigenschaften, einschließlich Streckgrenze, die denen des Ausgangswerkstücks überlegen sind, zum Beispiel des Werkstückzuschnitts 10. Zusätzlich werden die Zusammensetzung und die Verarbeitung von Dualphasen-Stähle speziell entwickelt, um eine deutliche Erhöhung der Streckgrenze bei Niedrigtemperatur-Wärmebehandlung, wie Lackeinbrennen oder Warmverfestigung (BH), zu fördern.
Hohe mechanische Fertigteil-Festigkeit verleiht Dualphasen-Stählen ausgezeichnete Dauerfestigkeit und gutes Energieaufnahmefähigkeit, was diese Stähle geeignet für den Einsatz in Strukturkomponenten und Verstärkungen macht. Die Kaltverfestigungskapazität von Dualphasen-Stählen kombiniert mit einem starken Warmverfestigungs-Effekt gibt ihnen ein ausgezeichnetes Potenzial zur Reduzierung des Gewichts von Strukturkomponenten. Aufgrund ihrer hohen Energieaufnahmefähigkeit und Dauerfestigkeit, sind kaltgewalzte Dualphasen-Stähle besonders gut geeignet für Automobil-Struktur- und Sicherheitsteile, wie beispielsweise Bodenwannen, Längsträger, Querträger und Verstärkungen.
Ein duktiler AHSS weist eine Zugfestigkeit von 1000-1200 MPa auf und kann für hochfeste Strukturteile verwendet werden, die für das Energiemanagement verantwortlich sind, vor allem in Situationen, wenn die Formbarkeits-Anforderungen höher sind, als die durch gleichwertige Arten von herkömmlichem hochfesten Niedriglegierungs-(HSLA)-Stahl angeboten werden. In Anwendungen, in denen die Duktilität nicht so kritisch ist wie die Bruchfestigkeit, können Komponenten mit AHSS mit einer Zugfestigkeit von etwa 1500 MPa oder mehr gebildet werden. Alternativ kann das Material des Werkstückzuschnitts 10, insbesondere bei Komponenten mit unterschiedlichen Schlüsselanforderungen, Aluminium- oder Magnesiumlegierungen oder Baustahl sein.
Um eine gestanzte Komponente 12 mit einer gewünschten Endform oder Kontur 12A herzustellen, sollte der Werkstückzuschnitt 10 aus einem Material 14, beispielsweise dem vorstehend beschriebenen AHSS, das in der Stanzpresse 11 formbar ist, wie in 1 dargestellt, bereitgestellt werden. Zur besseren Beschreibung und Ansicht stellen die 2-6 die gestanzte Komponente 12 dar, das im Vergleich zu 1 umgekehrt wurde. Wie in 2 dargestellt, wird aus dem Werkstückzuschnitt 10 eine Anfangs- oder erste Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A gebildet. Konkret ist die erste Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A so zu formen, dass die erste Stufe der Kontur von einem äußeren Bereich 16 des Materials 14 des Werkstückzuschnitts 10 begrenzt oder im Wesentlichen umhüllt wird.
Wie in 3 dargestellt, wird nach dem Erzeugen der ersten Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A während einer zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A im äußeren Bereich 16 des Materials 14 ein Einsatzwulst 18 gebildet. Die zweite Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A kann im Werkstückzuschnitt 10 entweder als End- oder als Zwischenstufe des durch die vorliegende Offenbarung vorgesehenen Stanzprozesses ausgebildet sein. Des Weiteren können die ersten und zweiten Stufen 12-1, 12-2 aufeinanderfolgende oder nicht aufeinanderfolgende Schritte im Einzelstanzvorgang sein, d. h. unter Verwendung eines einzelnen Satzes der Matrize 11A und des Stempels 11B, oder einzelne Züge, die über einen separaten Satz der Matrize 11A und des Stempels 11B für jede einzelne Stufe ausgeführt werden.
Eine Geometrie oder ein Profil 19 der Einsatzwulst 18 ist zum Einarbeiten in das Stanzwerkzeug vorgesehen, d. h. auf der Matrize 11A und auf dem Stempel 11B. Das Profil 19 der Einsatzwulst 18 ist in einem Bereich der Stanzwerkzeuge so angeordnet, dass das Material 14 des Werkstückzuschnitts 10 durch das Profil 19 bis sehr nahe an das Ende des Stanzprozesses 11B nicht verformt wird. Dementsprechend ist die Einsatzwulst 18 speziell konfiguriert, um minimale bis keine Kraft auf den Werkstückzuschnitt 10 zu erzeugen, bis das Bilden der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A beginnt. Die Einsatzwulst 18 weist bei Betrachtung in einer Querschnittsebene P1 (dargestellt in 1) eine bewusst asymmetrische Form 20 auf (dargestellt in den 3-5). Im Wesentlichen ist das Profil 19 in den Stanzwerkzeugen konfiguriert, um die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 im äußeren Bereich 16 des Materials 14 nach Beendigung der ersten Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A und während des Bildens der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur zu Bilden. Das Einsatzwulstprofil 19 kann in die Matrize 11A und den Stempel 11B eingearbeitet werden, sodass jede der Matrizen und Stempel die asymmetrische Form 20 reflektiert. Alternativ kann das Einsatzwulstprofil 19 nur in den Stempel 11B eingearbeitet werden, damit das Material 14 sich diesem anpasst und dadurch die asymmetrische Form 20 bestimmt, während die Matrize 11A nur zur Aufnahme des vom Stempel angetriebenen Materials 14 dient.
Die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 wird durch das Profil 19 in den Werkstückzuschnitt 14 eingeformt, um den Zug oder Fluss des Materials 14 des Werkstückzuschnitts während der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus dem äußeren Bereich 16 des Materials, das an die zweite Stufe der Kontur angrenzt, zu steuern und/oder zu begrenzen. Durch das Steuern und/oder Begrenzen des Flusses des Werkstückzuschnitts 14 in die zweite Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus dem Außenbereich 16 des Materials wird auch ein Rückfederungsbetrag, d. h. die in 3 durch den Winkel θ₁ bezeichnete Fähigkeit des Formmaterials, in seine Ausgangsform zurückzukehren, und die daraus resultierende Verdrehung und/oder Rollneigung der gestanzten Komponentenkontur 12A begrenzt. „Rückfederung“ ist hierin definiert als das Ergebnis des Entladens der Kräfte und Momente, die am Ende der Umformung auf den Werkstückzuschnitt 10 ausgeübt werden, wenn die Stanzpresse 11 eine vollständig geschlossene Position erreicht hat, d. h. die Matrize 11A und der Stempel 11B den Werkstückzuschnitt dazwischen vollständig komprimiert haben. Als solches ist das Ausmaß der Rückfederung die Unfähigkeit oder das Unvermögen des geformten Materials, sich an die Form der Werkzeugmatrize 11A und des Stempels 11B anzupassen.
Darüber hinaus bezieht sich „Verdrehen“ auf die Verformung der Gesamtform der in den 1 und 6 dargestellten gestanzten Komponentenkontur 12A. Andererseits ist „Curl“ mit der Krümmung verbunden, die spontan in einer Wand 22 der in den 2-5 dargestellten gestanzten Komponentenkontur 12A auftreten kann. Insbesondere die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 verleiht dem Material 14 der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A eine Dehnung, aber keine Kompression, um so die fertige gestanzte Komponente 12 zu erzeugen. Infolge der Steuerung und/oder Begrenzung des Durchflusses des Werkstückzuschnitts 14 während der Umformung der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus dem Außenbereich 16 kann das Ausmaß des Rückfederungswinkels θ₁ minimiert oder in einen Bereich von 0 bis 1,5 Grad reduziert werden.
Die Stanzteilkontur 12A kann die vorstehend erwähnte Wand 22 beinhalten. Wie dargestellt, ist die Wand 22 im Allgemeinen entlang oder in einem scharfen Winkel einer ersten Achse Y1 angeordnet, die innerhalb oder parallel zur Ebene P1 angeordnet ist. Das Formen der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A über die Stanzwerkzeuge kann zumindest teilweise das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 entlang der ersten Achse Y1 beinhalten, um dadurch die Wand 22 zu bilden. Wie in 2 und 3 dargestellt, kann die Wand 22 einen Rückfederungswinkel θ₂ in Bezug auf die erste Achse Y1 aufweisen. Während des Umformens der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A kann zumindest ein Abschnitt des Außenbereichs 16 des Materials 14 in einer Ebene P2 (dargestellt in 1) angeordnet werden, die quer verläuft, wie beispielsweise entweder schräg oder in einem rechten Winkel, d. h. im Wesentlichen senkrecht zur Ebene P1 und der ersten Achse Y1.
Die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 soll das Strecke des Werkstückzuschnitts 10 erleichtern, um dadurch die Wand 22 entlang der ersten Achse Y1 ohne lokalisierte Kompression des Materials 14 in der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A zu bilden. Die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 steuert und/oder begrenzt zusätzlich den Fluss des Werkstückzuschnittmaterials 14 aus dem äußeren Bereich 16 und verleiht der Wand 22 in der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A ein kontrolliertes Strecken. Infolge der Steuerung und/oder Begrenzung des Durchflusses des Werkstückzuschnitts 14 während der Umformung der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A, kann das Ausmaß des Rückfederungswinkels θ₂ minimiert oder in einen Bereich von 3 bis 5 Grad reduziert werden.
Bei der Umformung der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A über das Stanzwerkzeug kann sich zumindest ein Teil des Streckens des Werkstückzuschnitts 10 zum Bilden der Wand 22 in die und innerhalb der Einsatzwulst 18 erstrecken, d. h. das Strecken des Werkstückzuschnitts würde bei Betrachtung in der Querschnittsebene P1 nicht über die Einsatzwulst hinausgehen. Die erste Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A kann eine Anfangsstufe der gebildeten Wand 22 mit einer Länge ℓ₁ beinhalten, wie in 2 dargestellt. Die Länge ℓ₁ der Anfangsstufe der Wand 22 kann deutlich kürzer sein als eine Länge ℓ₂, dargestellt in 2, der Wand 22 der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A. Dementsprechend kann die größere Länge ℓ₂ der Wand 22 beim Bilden der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A erzeugt werden, und kann die vollständig gestreckte Länge der Wand 22 in der fertigen gestanzten Komponente 12 sein.
In der Querschnittsebene P1 betrachtet, kann das Bilden der asymmetrischen Form 20 der Einsatzwulst 18 über das Einsatzwulstprofil 19 das Bilden einer Spitze 18A der Einsatzwulst zusammen mit einem ersten Radius R1 und einem vierten Radius R4 in Übergängen zwischen im Wesentlichen geraden Abschnitten der Einsatzwulst und einem zweiten Radius R2 und einem dritten Radius R3, der die Spitze 18A der Wulst definiert, beinhalten, wie in den 4 und 5 dargestellt. Insbesondere sind der erste Radius R1 und der vierte Radius R4 in den Übergangsbereichen A1 und A2 zwischen dem Material des Außenbereichs 16 und der darin gebildeten Wulst 18 ausgebildet, während der zweite und dritte Radius R2, R3 an der Spitze der Wulst 18 ausgebildet sind. Des Weiteren können der erste und der vierte Radius R1 und R4 gezielt in einer unterschiedlichen Größenordnung gewählt werden und der erste Radius R1 ist messbar größer als der vierte Radius R4. Insbesondere kann der erste Radius R1 mindestens zwei Mal größer sein als der vierte Radius R4. In einer solchen Ausführungsform sollen die unterschiedlichen Größenordnungen der ersten und vierten Radien R1, R4 die Zugkraft des Materials 14 von der Seite der Einsatzwulst 18 nahe dem ersten Radius R1 zu erhöhen und die Zugkraft des Materials von der Seite der Einsatzwulst in der Nähe des vierten Radius R4 zu verringern, um dadurch die asymmetrische Geometrie der Einsatzwulst zu bilden. Des Weiteren soll der vergleichsweise größere erste Radius R1 den Schweregrad der Verformungsbedingung in der Einsatzwulst 18 reduzieren, d. h. die lokale Verformung in der Einsatzwulst reduzieren, um ein Zerreißen des Materials darin zu vermeiden.
Wie in 4 dargestellt, kann der vierte Radius R4, der über das Einsatzwulstprofil 19 des Stanzwerkzeugs gebildet wird, angeordnet, d. h. im äußeren Bereich 16 des Materials 14, zwischen dem ersten Radius R1 und der Wand 22 der Komponentenkontur 12A gebildet werden. In einer derartigen Ausführungsform würde der zweite Radius R2 zwischen dem ersten Radius R1 und dem dritten Radius R3 angeordnet sein, während der dritte Radius R3 zwischen dem zweiten Radius R2 und dem vierten Radius R4 angeordnet sein würde. Des Weiteren wäre in der betreffenden Ausführungsform der dritte Radius R3 näher an der Wand 22 im Vergleich zur Position des zweiten Radius R2 angeordnet. Mit anderen Worten, in der Ausführungsform von 4 ist der dritte Radius R3 zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem zweiten Radius R2 angeordnet.
Alternativ kann der erste Radius R1, wenn er über das Einsatzwulstprofil 19 des Stanzwerkzeugs, wie in 5 dargestellt, gebildet wird, zwischen dem vierten Radius R4 und der Wand 22 angeordnet werden. In einer derartigen Ausführungsform würde der zweite Radius R2 ebenfalls zwischen dem ersten Radius R1 und dem dritten Radius R3 angeordnet sein und der dritte Radius R3 zwischen dem zweiten Radius R2 und dem vierten Radius R4 angeordnet sein würde. In der Ausführungsform von 5 wäre jedoch der zweite Radius R2 näher an der Wand 22 im Vergleich zur Position des dritten Radius R3 angeordnet. Mit anderen Worten, in der Ausführungsform von 5 ist der zweite Radius R2 zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem dritten Radius R3 angeordnet.
In jeder der Ausführungsformen der 4 und 5 kann der vierte Radius R4 relativ klein sein, um zu verhindern, dass das Material 14 über den vierten Radius fließt, bevor das Ende des Umformens der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A erfolgt. Die Größe des ersten Radius R1 kann größer sein als der vierte Radius R4, um den Materialfluss 14 über den ersten Radius zu erleichtern und so eine ausreichende Menge an Material zum Bilden der Einsatzwulst 18 bereitzustellen. Zusätzlich ermöglicht der größere erste Radius R1 im Vergleich zum zweiten vierten Radius R4 eine reduzierte oder minimierte Dehnung des Materials 14 innerhalb der Einsatzwulst 18, um ein Zerreißen des Materials darin zu vermeiden.
Die Positionierung der ersten und zweiten Radien R1 und R4 zueinander und zur Wand 22, wie in den 4 und 5 dargestellt, soll das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 entweder in einem Bereich des Materials 14 zwischen der Wand und der Einsatzwulst 18 oder sowohl im Bereich zwischen der Wand und der Einsatzwulst 18 als auch innerhalb der eigentlichen Einsatzwulst 18 erleichtern. Insbesondere in der Ausführungsform von 4, wenn der zweite, kleinere Radius R4 zwischen dem ersten, größeren Radius R1 und der Wand 22 der Komponentenkontur 12A angeordnet ist, kommt das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 in die Wand im Wesentlichen aus dem Material 14, das sich zu Beginn des Umformens der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A bereits innerhalb der Wand befindet. Darüber hinaus stammt in der Ausführungsform von 4 das Material 14 zum Bilden der Einsatzwulst 18 zu Beginn der Umformung der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus einer Kombination des Materials bereits innerhalb der Einsatzwulst und des Materials aus dem äußeren Bereich 16 über oder außerhalb des ersten Radius R1.
Andererseits, wenn in der Ausführungsform von 5 der erste, größere Radius R1 zwischen dem zweiten, kleineren Radius R4 und der Wand 22 der Komponentenkontur 12A angeordnet ist, stoppt der Materialfluss 14 aus dem äußeren Bereich 16 in die Einsatzwulst 18. Von diesem Zeitpunkt an wird das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 in die Komponentenkontur 12-2 zwischen dem Bilden der Wand 22 und dem Bilden der Einsatzwulst 18 selbst geteilt. Darüber ist der Nettofluss des Materials 14 vom Bereich der Einsatzwulst 18 zum Bereich der Wand 22 oder umgekehrt in erster Linie von der relativen Tiefe der Einsatzwulst und dem verbleibenden Abstand des Stanzwegs des Stempels 11B abhängig, sekundär von den verschiedenen Details und der Geometrie der beiden betreffenden Bereiche.
Im Allgemeinen ist jede der Ausführungsformen von 4 und 5 dazu bestimmt, den Materialfluss 14 vom äußeren Bereich 16 in die Komponentenkontur 12-2 zu begrenzen. Insbesondere sind die einzelnen Ausführungsformen der in den 4 und 5 dargestellten Einsatzwulst 18 jeweils konfiguriert, um den Materialfluss 14 über einen Radius R5 am unteren Ende der Wand 22 in die Wand selbst zu begrenzen. Wie in den 4 und 5 dargestellt, sind beide Ausführungsformen dazu bestimmt, den Materialfluss 14 über den Radius R4 zu stoppen, der an verschiedenen Stellen in den beiden Ausführungsformen angeordnet ist. Die Ausführungsform in 4 ist im Allgemeinen vorgesehen, wenn das Material 14 des Werkstückzuschnitts 10 innerhalb einer herkömmlichen symmetrischen Einsatzwulst gespalten oder gerissen ist (nicht dargestellt). In dieser Situation führt eine Vergrößerung des Radius R1 oder eine Vergrößerung des Winkels θ₃ der Neigung der asymmetrischen Einsatzwulst 18 zu einem stärkeren Abzug des Materials 14 aus dem äußeren Bereich 16, wodurch die Tendenz zum Spalten verringert wird, während die Wirksamkeit des Aussperrzustands am Innenradius R4 durch eine zweite Ordnung beeinflusst wird.
Umgekehrt ist die alternative Ausführungsform in 5 im Allgemeinen dann zu verwenden, wenn das Material 14 innerhalb der herkömmlichen symmetrischen Einsatzwulst 18 ohne Aufspaltung gebildet werden kann, aber Aufspaltungen innerhalb der Komponentenkontur 12-2 beobachtet werden. In einem solchen Fall führt eine Erhöhung des Radius R1 oder des Winkels θ₃ der Neigung der asymmetrischen Einsatzwulst 18 vor der Berücksichtigung von Änderungen an der Komponentenkontur 12-2 zu einer Verringerung der Spannung innerhalb der Komponentenkontur 12-2. Insbesondere kann eine Erhöhung des Radius R1 oder des Winkels θ₃ der Neigung der asymmetrischen Einsatzwulst 18 eine begrenzte Zugkraft des Materials 14 aus dem Bereich der Einsatzwulst zu Beginn der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A zulassen, wodurch die Tendenz zum Aufspalten reduziert wird, während sie einen Einfluss zweiter Ordnung auf die Wirksamkeit des Aussperrzustands am äußeren Radius R4 hervorruft.
In beiden Ausführungsformen, die jeweils in den 4 und 5 dargestellt sind, definiert ein Winkel θ₄ eine Neigung der aufrechteren oder steileren Seite der Einsatzwulst 18. Dementsprechend ist in jeder der in den 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen der Winkel θ₄ größer als der Winkel θ₃ . Obwohl nicht dargestellt, kann der Radius R1 alternativ im Wesentlichen dem Radius R4 entsprechen. Allerdings soll auch in einer derartigen Ausführungsform der Winkel θ₄ vergleichsweise größer sein als der Winkel θ₃ . Das Vergleichsverhältnis des Winkels θ₄ zum Winkel θ₃ kann größer als 2:1 sein. Um einen bestimmten Winkel θ₃ der erforderlichen Neigung zu erreichen, die das Material 14 in die Einsatzwulst 18 aufnimmt, muss nicht speziell in die Matrize 11A und den gegenüberliegenden Stempel 11B eingearbeitet werden. Stattdessen kann zum Erreichen eines gewünschten Winkels θ₃ , die Mitte der Einsatzwulst 18 in der Matrize 11A oder im Stempel 11B außerhalb der Mitte vom Hohlraum am gegenüberliegenden Werkzeug bearbeitet werden. Insgesamt kann die vergleichende Beziehung zwischen den Größen der Radien R1, R2, R3 und R4 in der gebildeten Einsatzwulst 18 gemäß der folgenden Beziehung ausgedrückt werden: $R1 \geq R2 \geq R3 \geq R4$
In der Querschnittsebene P1 betrachtet, kann die Einsatzwulst 18, wenn sie über das Einsatzwulstprofil 19 des Stanzwerkzeugs gebildet wird, zusätzlich einen flachen Abschnitt 24 beinhalten, der an der Spitze 18A der Einsatzwulst zwischen dem zweiten Radius R2 und dem dritten Radius R3 angeordnet oder ausgebildet ist. In einer derartigen Ausführungsform kann das Strecken der Wand 22 aus dem Flachprofil 24 resultieren, insbesondere wenn der größere Radius R1 zwischen dem vierten Radius R4 und der Wand in der Ausführungsform von 5 angeordnet ist. Die Auswahl der Ausführungsform der Einsatzwulst 18 kann durch das ausgewählte Material 14 für die gestanzte Komponente 12 geführt werden. Insbesondere wäre die Ausführungsform von 4 für das duktilere AHSS vorteilhafter, wie beispielsweise mit einer Zugfestigkeit im Bereich von 100-1200 MPa, während die Ausführungsform von 5 für das weniger duktile AHSS mit einer Zugfestigkeit von 1500 MPa oder mehr besser geeignet wäre.
Die Einsatzwulst 18 kann als ununterbrochene Einsatzwulst 18 um einen gesamten Umfang 26 (dargestellt in 6) der Komponentenkontur 12A oder als einzelne Abschnitte 18B ausgebildet sein, die sich um Ecken erstrecken, die Krümmungen oder Ecken 28 der Komponentenkontur umreißen. Alternativ kann die Einsatzwulst 18 als lokalisierte, im Wesentlichen gerade Abschnitte 18C ausgebildet werden, die nicht den Krümmungen 28 folgen (dargestellt in 6) und sich auch nicht vollständig um den Umfang der Komponentenkontur 12A erstrecken. Die Einsatzwulst 18 kann eine Verjüngung des lokalisierten, im Wesentlichen geraden Abschnitts 18C bis in den äußeren Bereich 16 des Materials 14 beinhalten, ohne der nächsten Krümmung 28 um die Komponentenkontur 12A zu folgen, sodass der Bereich 16 um die betreffende Krümmung im Wesentlichen flach bleibt.
7 verdeutlicht ein Verfahren 100 zum Formen oder Umformen über das Einsatzwulstprofil 19 des Stanzwerkzeugs, wobei die Komponente 12 die Stanzteilkontur 12A beispielsweise aus dem modernen hochfesten Stahl (AHSS) aufweist. Die Komponente 12 kann eine Strukturkomponente für eine Kraftfahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) sein, wie vorstehend in Bezug auf die 1-6 beschrieben. Wie vorstehend zusätzlich beschrieben, beinhaltet die gestanzte Komponentenkontur 12A die entlang der ersten Achse Y1 angeordnete Wand 22. Das Verfahren 100 beginnt im Rahmen 102, wo es das Bereitstellen des Werkstückzuschnitts 10 aus einem formbaren Material, wie beispielsweise dem vorstehend beschriebenen AHSS, beinhaltet. Das Verfahren geht dann zum Rahmen 104 über. Das Verfahren beinhaltet im Rahmen 104 das Bilden der ersten Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A im Werkstückzuschnitt 10, sodass die erste Stufe der Komponentenkontur durch den äußeren Bereich 16 des Werkstückzuschnittmaterials 14 begrenzt wird. Nach dem Rahmen 104 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 106 fort.
Im Rahmen 106 beinhaltet das Verfahren das Bilden des Einsatzwulst 18 im äußeren Bereich 16 des Materials 14 nach dem Bilden der ersten Stufe 12-1 der Komponentenkontur 12A. Wie vorstehend mit Bezug auf die 1-6 beschrieben, weist die Einsatzwulst 18 bei Betrachtung in der Querschnittsebene P1 die asymmetrische Form 20 auf. Im Anschluss an das Bilden der Einsatzwulst 18 fährt das Verfahren mit dem Rahmen 108 fort. Im Rahmen 108 beinhaltet das Verfahren das Bilden der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A im Werkstückzuschnitt 10. Wie vorstehend mit Bezug auf die 1-6 beschrieben, kann das Bilden der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 entlang der ersten Achse Y1 und damit das Bilden der Wand 22 beinhalten. Durch das Bilden der zweiten Stufe 12-2 kann der äußere Bereich 16 des Materials 14 im Wesentlichen in der Ebene P2 angeordnet werden, die quer oder im Wesentlichen senkrecht zur ersten Achse Y1 verläuft.
Wie vorstehend mit Bezug auf die 1-6 beschrieben, kann das Bilden der asymmetrischen Form 20 der Einsatzwulst 18 im Rahmen 106 in der Querschnittsebene P1 betrachtet, das Bilden des ersten Radius R1 und des vierten Radius R4 in den Übergängen zwischen dem äußeren Bereich 16 des Materials 14 und der Wulst beinhalten. Der erste Radius R1 kann zumindest zweimal größer sein als der vierte Radius R4. Gemäß dem Verfahren kann als Teil des Rahmens 106 der vierte Radius R4 zwischen dem ersten Radius R1 und der Wand 22 angeordnet werden. Alternativ kann der erste Radius R1 zwischen dem vierten Radius R4 und der Wand 22 angeordnet werden. Zusätzlich kann das Bilden der Einsatzwulst 18 im äußeren Bereich des Materials, bei Betrachtung in der Querschnittsebene P1, das Bilden des flachen Querschnitts 24 an der Spitze 18A der Wulst zwischen dem zweiten Radius R2 und dem dritten Radius R3 beinhalten.
Wie vorstehend mit Bezug auf die 1-6 weiter beschrieben, ist die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 konfiguriert, um den Fluss des Werkstückzuschnittmaterials 14 in die zweite Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus dem äußeren Bereich 16 des die Komponentenkontur begrenzenden Materials zu steuern und/oder zu begrenzen. Eine derartige Steuerung und/oder Begrenzung des Flusses des Werkstückzuschnittmaterials 14 in die zweite Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A aus dem äußeren Bereich 16 begrenzt wirksam das Ausmaß der Rückfederung und die daraus resultierende Drehung und/oder Rollneigung der Stanzteilkontur 12A. Darüber hinaus kann die asymmetrische Form 20 der Einsatzwulst 18 das Strecken des Werkstückzuschnitts 10 zum Bilden der Wand 22 entlang der ersten Achse Y1 ohne lokale Kompression des Materials 14 in der zweiten Stufe 12-2 der Komponentenkontur 12A erleichtern. Darüber hinaus kann sich zumindest ein Teil der Streckung des Werkstückzuschnitts 10 zum Bilden der Wand 22 in die Einsatzwulst 18 erstrecken und dort enden. Nach dem Rahmen 108 kann das Verfahren mit dem Rahmen 110 fortfahren, wobei das Verfahren das Zuschneiden des äußeren Bereichs 16 des Werkstückzuschnittmaterials 14, einschließlich der Einsatzwulst 18, zum Erzeugen der Komponente 12 beinhaltet.
Wie vorstehend erwähnt, kann die gebildete Einsatzwulst 18 um den Umfang 26 der Komponentenkontur 12A herum ununterbrochen sein. Alternativ kann die gebildete Einsatzwulst 18 lokalisiert werden und den im Wesentlichen geraden Abschnitt 18C bilden, der sich nicht vollständig um den Umfang 26 erstreckt. In der Ausführungsform mit dem lokalisierten geraden Abschnitt 18C kann der lokalisierte gerade Abschnitt 18C der Einsatzwulst 18 in den äußeren Bereich 16 des Materials 14 verjüngt werden, ohne der Krümmung 28 um die Komponentenkontur 12A zu folgen. Wie offenbart, kann die so von jedem der Werkstückzuschnitte 10 gebildete repräsentative Komponente 12 mit der Kontur 12A eine Strukturverstärkung für ein Kraftfahrzeug sein.
Darüber hinaus kann das Material der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Komponente 12 in Übereinstimmung mit der Offenbarung ein duktiler AHSS, beispielsweise mit einer Zugfestigkeit von 1000-1200 MPa, oder ein AHSS mit geringerer Duktilität, aber mit einer Zugfestigkeit von etwa 1500 MPa oder mehr sein. Da alle tiefgezogenen Komponenten von der Verwendung der vorstehend beschriebenen asymmetrischen Form 20 der Einsatzwulst 18 profitieren würden, kann die betreffende Komponente 12 alternativ aus Aluminium- oder Magnesiumlegierungen oder Baustahl gestanzt werden. Somit kann die gestanzte Komponente 12 auch für nicht-strukturelle Zwecke und für nicht-automotive Anwendungen verwendet werden.
Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Offenbarung, während der Umfang der Offenbarung jedoch einzig und allein durch die Patentansprüche definiert wird. Während einige der besten Modi und weitere Ausführungsformen der beanspruchten Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Konzepte und Ausführungsformen zur Umsetzung der in den hinzugefügten Ansprüchen definierten Offenbarung. Darüber hinaus sollen die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen oder die Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, nicht unbedingt als voneinander unabhängige Ausführungsformen aufgefasst werden. Vielmehr ist es möglich, dass jedes der in einem der Beispiele einer Ausführungsform beschriebenen Merkmale mit einem oder einer Vielzahl von anderen gewünschten Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann, was andere Ausführungsformen zur Folge hat, die nicht in Worten oder durch Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben sind. Dementsprechend fallen derartige andere Ausführungsformen in den Rahmen des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Stanzen einer Komponente mit einer gestanzten Komponentenkontur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Werkstückzuschnitts aus einem formbaren Material; Bilden einer ersten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt, sodass die erste Stufe der Komponentenkontur durch einen äußeren Materialbereich des Werkstückzuschnitts begrenzt wird; Bilden einer Einsatzwulst im äußeren Materialbereich nach dem Bilden der ersten Stufe der Komponentenkontur, worin der Einsatzwulst beim Betrachten in einer Querschnittsebene eine asymmetrische Form aufweist; und Bilden einer zweiten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt, worin die asymmetrische Form der Einsatzwulst konfiguriert ist, um den Fluss des Werkstückzuschnittmaterials in die zweite Stufe der Komponentenkontur aus dem äußeren Materialbereich zu begrenzen, um dadurch einen Rückfederungsbetrag und eine daraus resultierende mindestens eine von einer Drehung und/oder Kräuselung der Komponentenkontur im Stanzteil zu begrenzen.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 1, worin die gestanzte Komponentenkontur eine entlang einer ersten Achse angeordnete Wand beinhaltet, worin das Bilden der zweiten Stufe der Komponentenkontur das Strecken des Werkstückzuschnitts entlang der ersten Achse und damit das Bilden der Wand beinhaltet, und worin der äußere Bereich des Materials in einer Ebene quer zur ersten Achse angeordnet ist.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 2, worin die asymmetrische Form der Einsatzwulst das Strecken des Werkstückzuschnitts erleichtert, um dadurch die Wand entlang der ersten Achse ohne lokalisierte Kompression in der zweiten Stufe der Komponentenkontur zu bilden, und worin mindestens ein Teil des Strecken des Werkstückzuschnitts, um die Wand zu bilden, in die Einsatzwulst hineinragt und in dieser endet.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 2, worin beim Betrachten in der Querschnittsebene das Bilden der asymmetrischen Form der Einsatzwulst Folgendes beinhaltet: Bilden eines ersten Radius und eines vierten Radius in Übergängen zwischen dem äußeren Bereich des Materials und dem Wulst und einer Spitze des Wulstes beinhalten, die durch einen zweiten Radius und einen dritten Radius definiert ist; worin der zweite Radius zwischen dem ersten Radius und dem dritten Radius angeordnet ist, und der dritte Radius zwischen dem zweiten Radius und dem vierten Radius angeordnet ist; und Bilden des ersten Radius, sodass der gebildete erste Radius mindestens zweimal größer als der ausgebildete vierte Radius ist.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 4, ferner umfassend: Anordnen des vierten Radius zwischen dem ersten Radius und der Wand der Komponentenkontur; und Anordnen des dritten Radius zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem zweiten Radius.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 4, ferner umfassend: Anordnen des ersten Radius zwischen dem vierten Radius und der Wand der Komponentenkontur; und Anordnen des zweiten Radius zwischen der Wand der Komponentenkontur und dem dritten Radius.
Verfahren zum Stanzen der Komponente nach Anspruch 4, worin, in der Querschnittsebene betrachtet, das Bilden der Einsatzwulst im äußeren Bereich des Materials das Bilden eines flachen Abschnitts zwischen dem zweiten Radius und dem dritten Radius beinhaltet.
Stanzwerkzeug zum Bilden einer Komponente mit einer Komponentenkontur aus einem Werkstückzuschnitt (aus einem formbaren Material), worin das Stanzwerkzeug konfiguriert ist zum: Bilden einer ersten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt, sodass die erste Stufe der Komponentenkontur durch einen äußeren Materialbereich des Werkstückzuschnitts begrenzt wird; und Bilden einer zweiten Stufe der Komponentenkontur im Werkstückzuschnitt nach dem Bilden der ersten Stufe der Komponentenkontur; Stanzwerkzeug, umfassend: ein Einsatzwulstprofil, das konfiguriert ist, um im äußeren Bereich des Materials nach Beendigung der ersten Stufe der Komponentenkontur und während des Bildens der zweiten Stufe der Komponentenkontur bei Betrachtung in einer Querschnittsebene eine Einsatzwulst mit einer asymmetrischen Form zu bilden, sodass die asymmetrische Form der Einsatzwulst konfiguriert ist, um den Fluss von Werkstückzuschnittmaterial in die zweite Stufe der Komponentenkontur aus dem äußeren Bereich des Materials zu begrenzen, um dadurch einen Rückfederungsbetrag und daraus ergebendes Verdrehen und Krümmen der gestanzten Komponentenkontur zu begrenzen.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 8, worin die gestanzte Komponentenkontur eine entlang einer ersten Achse angeordnete Wand beinhaltet, worin das Stanzwerkzeug die zweite Stufe der Komponentenkontur bildet, indem es den Werkstückzuschnitt zumindest teilweise entlang der ersten Achse streckt und dadurch die Wand bildet, und den äußeren Materialbereich in einer Ebene quer zur ersten Achse hält.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 9, worin das Einsatzwulstprofil die asymmetrische Form der Einsatzwulst bildet, um den Werkstückzuschnitt zu strecken und dadurch die Wand entlang der ersten Achse ohne lokalisierte Kompression in der zweiten Stufe der Komponentenkontur zu bilden, und worin das Einsatzwulstprofil die asymmetrische Form der Einsatzwulst bildet, sodass sich mindestens ein Teil der Streckung des Werkstückzuschnitts zum Bilden der Wand in die Einsatzwulst erstreckt und in dieser endet.