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Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Umformung eines Blechbauteils in einem Presswerk. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend wenigstens ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens umgeformtes Blechbauteil.
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Die Erzeugung komplexer Blechbauteile, wie sie beispielsweise zur Herstellung einer Fahrzeugkarosserie benötigt werden, aus Blech-Rohmaterial oder einem bereits vorgeformten Blechbauteil-Rohling erfordert typischerweise eine Vielzahl von Umformungsvorgängen. Zwecks Reduzierung der Herstellungskosten und einer Verkürzung von Produktionszeiten ist es erstrebenswert, möglichst viele einzelne Umformungsvorgänge möglichst zeitgleich in einem Presswerk vorzunehmen. Daraus ergibt sich typischerweise, dass entsprechende Presswerke eine Vielzahl von Füllerschiebern und Arbeitsschiebern zur Ausführung der einzelnen Umformungsvorgänge umfassen, die aufeinander abgestimmt in bestimmte Anlagepositionen am umzuformenden Blech positioniert werden müssen und zwecks Entnahme des Blechteils aus den Anlagepositionen wieder entfernt werden müssen. Dabei besteht eine Herausforderung darin, die jeweiligen Schieber so anzuordnen und auszulegen, dass die erforderliche mechanische Stabilität beim Umformungsvorgang gegeben ist.
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Typischerweise werden in Presswerken Rotationsschieber und Linearschieber eingesetzt. Die
DE 10 2006 051 595 B4 zeigt exemplarisch ein Umformwerkzeug zur Umformung eines Werkstücks. Das Werkzeug weist einen Rotationsfüllschieber auf, der eine erste Umformkante erzeugt, sowie einen zweiten Linearfüllschieber, der eine zweite, an die erste Umformkante anschließende Umformkante erzeugt, so dass eine Hinterschneidung erzeugbar ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es auf einfache und effiziente Weise ermöglichen, ein komplexes Blechbauteil durch Umformung herzustellen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Umformung eines Blechbauteils gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils gemäß Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens werden in den Unteransprüchen 2-6 aufgezeigt. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Vorrichtung werden in den Unteransprüchen 8 und 9 aufgezeigt. Zusätzlich wird ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Umformung eines Blechbauteils, insbesondere eines Blechbauteils einer Kraftfahrzeugkarosserie, in einem Presswerk. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein vorgeformtes Blechbauteil zwischen einem Presswerk-Oberteil und einem Presswerk-Unterteil positioniert. Ferner wird ein erstes Füllelement an einen ersten Teilbereich des Blechbauteils angelegt, wobei das erste Füllelement bezüglich des durch Umformung herzustellenden oder hergestellten ersten Teilbereichs im Wesentlichen dessen Negativform aufweist. Darüber hinaus wird ein zweites Füllelement an einen zweiten Teilbereich des Blechbauteils angelegt, wobei das zweiten Füllelement bezüglich des durch Umformung herzustellenden zweiten Teilbereichs im Wesentlichen dessen Negativform aufweist. Unter Beibehaltung der Position des Blechbauteils im Presswerk wird eine Umformung des zweiten Teilbereichs mittels eines Arbeitselements vorgenommen. Anschließend wird das erste Füllelement von dem ersten Teilbereich in einer ersten Entfernungsbewegung und das zweite Füllelement von dem umgeformten zweiten Teilbereich in einer zweiten Entfernungsbewegung entfernt, wobei die erste Entfernungsbewegung zur zweiten Entfernungsbewegung winklig verläuft.
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Zunächst wird ein vorgeformtes Blechbauteil zur Verfügung gestellt, welches zwischen einem Presswerk-Oberteil und einen Presswerk-Unterteil positioniert wird. Typischerweise weist das Presswerk-Unterteil, auf dem das Blechbauteil aufgelegt wird bzw. in das das Blechbauteil eingelegt wird, wenigstens ein Positionierungsmittel auf, welches die Position des Blechbauteils festlegt. Vorgeformt bedeutet im Sinne der Erfindung, dass das Blechbauteil wenigstens zugeschnitten ist. Das Blechbauteil hat jedoch vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits wenigstens eine Umformung erfahren und weicht abschnittsweise von einer ausschließlich zweidimensionalen Erstreckung ab.
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Das erste sowie auch das zweite Füllelement können auch als erster und zweiter Füllschieber bezeichnet werden.
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An einen ersten Teilbereich des Blechbauteils wird ein erstes Füllelement angelegt. An einen zweiten Teilbereich des Blechbauteils wir ein zweites Füllelement angelegt. Dabei weisen das erste und das zweite Füllelement jeweils wenigstens abschnittsweise, insbesondere im Bereich der Anlage an das Blechbauteil, eine Negativform des bereits umgeformten oder umzuformenden Abschnitts des Blechbauteils auf.
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Unter Beibehaltung der Position des Blechbauteils im Presswerkerfolgt eine Umformung im zweiten Teilbereich des Blechbauteils, an dem das zweite Füllelement anliegt. Dazu wirkt ein Arbeitselement, das auch als Arbeitsschieber bezeichnet werden kann, auf die dem zweiten Füllelement abgewandte Seite des zweiten Abschnitts des Blechbauteils mit einer zur Verformung des Blechs ausreichenden Umformkraft. Auf diese Art bewirkt das Arbeitselement eine Verformung des zweiten Teilbereichs. Eine derartige Verformung kann beispielsweise eine Prägung sein.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugt das Arbeitselement eine Hinterschneidung im zweiten Teilbereich des Blechbauteils in Bezug zur Bewegungsrichtung des ersten Füllelements. Das Arbeitselement führt eine wenigstens im Hinblick auf eine Bewegungskomponente senkrecht Bewegung zur Bewegungsrichtung der Entfernungsbewegung des ersten Füllelements aus. Mit anderen Worten wird bei der Umformung des zweiten Teilbereichs eine Materialverformung bewirkt, die eine insbesondere zum zweiten Teilbereich bzw. dessen Haupterstreckungsebene parallele Bewegung des ersten Füllelements blockiert würde, sofern dieser nicht wie erfindungsgemäß vorgesehen durch die Entfernung des zweiten Füllelements freigegeben wird.
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Entsprechend der Anlage des ersten und des zweiten Füllelements ist vorgesehen, dass das der erste Teilbereich vom ersten Füllelement mittels der ersten Entfernungsbewegung entformt wird und der zweite Teilbereich vom zweiten Füllelement mittels der zweiten Entfernungsbewegung entformt wird. Insbesondere sind sowohl die erste Entfernungsbewegung als auch die zweite Entfernungsbewegung eine Translationsbewegung oder weisen zumindest eine translatorische Bewegungskomponente auf.
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Die erste Entfernungsbewegung und die zweite Entfernungsbewegung verlaufen winklig zueinander. Mit diesen beiden Bewegungen sind die Bewegungen bezeichnet, die die Füllschieber unmittelbar nach der Entfernung von den Teilbereichen ausführen. Mit anderen Worten sind das erste Füllelement und das zweite Füllelement relativ zueinander beweglich und weisen wenigstens teilweise unterschiedliche Bewegungsrichtungen auf. Der winklige Verlauf betrifft entsprechend eine Tangente, angelegt an die Startposition der jeweiligen Bewegungsbahn, gegebenenfalls gebildet aus einer Rotationsbewegung oder einer Kombination aus Translation und Rotation.
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Typischerweise erfolgt die zweite Entformungsbewegung zeitlich vor der ersten Entformungsbewegung. Zunächst wird im zweiten Teilbereich mittels der zweiten Entformungsbewegung der zweite Teilbereich entformt, wodurch die Bewegungsbahn des ersten Füllelements freigegeben wird, so dass das erste Füllelement in der ersten Entfernungsbewegung an einer in Bezug zur Bewegungsbahn des ersten Füllelements erzeugten Hinterschneidung vorbeiführbar ist. Durch diese Ausgestaltung können Blechbauteile komplexen Umformungsprozessen in einer Aufspannung bzw. Positionierung des Blechbauteils unterzogen werden. Entsprechend kann die Umformung des Bauteils mit verringertem Zeitaufwand erfolgen und es ist ein geringer Aufwand hinsichtlich des Transports des Bauteils zwischen verschiedenen Fertigungsstufen zu betreiben.
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Insbesondere können das erste Füllelement und das zweite Füllelement eine Füllelementeinheit ausbilden, die eine Kombination aus wenigstens zwei Linearschiebern ist, wobei die Bewegungsrichtungen der beiden Linearschieber voneinander abweichen und/oder die Bewegungsebenen der beiden Linearschieber winklig zueinander sind.
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In einer Ausgestaltungsform des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils wird unter Beibehaltung der Position des Blechbauteils im Presswerk eine Umformung des ersten Teilbereichs sowie eine Umformung des zweiten Teilbereichs vorgenommen.
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Die Umformung des zweiten Teilbereichs kann zeitgleich mit einer Umformung des ersten Teilbereichs in derselben Aufspannung des Blechbauteils erfolgen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass eine oder mehrere Umformungen des ersten Teilbereichs zeitlich vor und/oder zeitlich nach der Umformung des zweiten Teilbereichs erfolgen. Mit anderen Worten können mehrere Umformungen des Blechbauteils in einem Arbeitsgang ausgeführt werden, so dass die Produktionszeiten entsprechend reduzierbar sind.
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Das zweite Füllelement kann unmittelbar benachbart zum ersten Füllelement angeordnet sein. Insbesondere kann das zweite Füllelement mit dem ersten Füllelement eine Einheit ausbilden bzw. kann das zweite Füllelement in das erste Füllelement integriert sein, wobei das zweite Füllelement wenigstens teilweise unabhängig vom ersten Füllelement bewegbar ist.
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Zwecks Anlage am ersten und zweiten Teilbereich werden die beiden Füllelemente an das Blechbauteil an ihren jeweiligen Anlagebereich herangeführt bzw. diesem zugeführt. Dabei wird das erste Füllelement mittels einer ersten Zuführbewegung und das zweite Füllelement mittels einer zweiten Zuführbewegung an das Blechbauteil herangeführt.
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Die zweite Zuführbewegung des zweiten Füllelements zwecks dessen Anlage an den zweiten Teilbereich kann zeitgleich mit der ersten Zuführbewegung des ersten Füllelements zwecks dessen Anlage an den ersten Teilbereich ausgeführt werden. Insbesondere können die zweite Zuführbewegung des zweiten Füllelements und die erste Zuführbewegung des ersten Füllelements in der gleichen Bewegungsrichtung und /oder mit der gleichen Bewegungseinrichtung ausgeführt werden.
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In einer besonderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zweite Füllelement zumindest bereichsweise von dem ersten Füllelement umgeben ist und gegebenenfalls im ersten Füllelement gelagert ist, so dass bei einer Verschiebebewegung des ersten Füllelements das zweite Füllelement wenigstens abschnittsweise vom ersten Füllelement mitgenommen wird. Zudem können sich Antriebskomponenten für das zweite Füllelement an dem ersten Füllelement abstützen.
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Diese Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen ein zeitsparendes Positionieren der Füllelemente am Blechbauteil, insbesondere bei komplexer Bauteilgeometrie.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Füllelemente, wenigstens jedoch das zweite Füllelement, pneumatisch angetrieben werden.
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Des Weiteren kann eine von dem zweiten Füllelement an dem zweiten Teilbereich realisierte Anlagefläche zur Abstützung einer Umformkraft deutlich kleiner sein als eine von dem ersten Füllelement an dem ersten Teilbereich realisierte Anlagefläche zur Abstützung einer U mform kraft.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils wird zumindest bei der Umformung des zweiten Teilbereichs das zweite Füllelement indirekt über das erste Füllelement an einem Verriegelungsschieber abgestützt.
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Die Abstützung am Verriegelungsschieber erfolgt insbesondere während der Umformung des Blechbauteils im Presswerk.
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Mit anderen Worten werden die Umformungskräfte, die auf das erste Füllelement wirken, sowie die Umformungskräfte, die auf das zweite Füllelement wirken, in denselben Verriegelungsschieben abgeleitet.
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Dabei stützt sich in einer spezifischen Ausführungsform das zweite Füllelement am ersten Füllelement ab, welches sich wiederum am Verriegelungsschieber abstützt.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils wird das Blechbauteil derart positioniert, dass eine Haupterstreckungsebene des zweiten Teilbereichs zur einer Trennungsebene zwischen Presswerk-Oberteil und Presswerk-Unterteil spitzwinklig verläuft.
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Unter einer Hauterstreckungsebene ist im Sinne der Erfindung eine Ebene oder ein durch zwei parallele Ebenen begrenzter Raum zu verstehen, in dem sich ein jeweiliger Teilbereich des Blechbauteils im Wesentlichen erstreckt.
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Mit anderen Worten weist das Blechbauteil einen, gegebenenfalls auch durch einen Biegeprozess erzeugten, umzuformenden Abschnitt auf, bei dem zwei Blechbereiche, von denen einer der zweite Teilbereich ist, einen Winkel von weniger als 90° einschließen. In diesen Winkelbereich werden das erste Füllelement und das zweite Füllelement eingeführt und entsprechend am ersten Teilbereich bzw. am zweiten Teilbereich zur Anlage gebracht.
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Der spitzwinklige Verlauf zwischen der Haupterstreckungsebene des zweiten Teilbereichs und der der Trennungsebene des Presswerks entsprechenden Ebene kann dabei bereits vor der Positionierung des Blechbauteils im Presswerk ausgebildet sein, oder im Presswerk im einem zeitlich vorgelagerten Biegeprozess erzeugt werden.
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Eine im zweiten Teilbereich erzeugte Prägung mittels des Arbeitselements erfolgt in den spitzwinklig verlaufenden Abschnitt des Blechbauteils hinein und bildet in diesem Bereich zwischen zwei Blechbereichen eine Hinterschneidung in Bezug auf die Entfernungsbewegung des ersten Füllelements aus.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils erfolgt die erste Entfernungsbewegung des ersten Füllelements im Wesentlichen in einer ersten Bewegungsebene parallel zur Haupterstreckungsebene des zweiten Teilbereichs, wobei auch in dieser ersten Bewegungsebene eine Heranführung des ersten Füllelements an den ersten Teilbereich erfolgt.
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Bei der Durchführung der ersten Entfernungsbewegung wird das erste Füllelement parallel zur Haupterstreckungsebene des zweiten Teilbereichs am zweiten Teilbereich vorbeigeführt.
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Mit anderen Worten erfolgt sowohl die Heranführung bzw. Zuführung als auch die Entfernung des ersten Füllelements in derselben ersten Bewegungsebene, wobei sich die erste Bewegungsebene im Wesentlichen parallel zur Haupterstreckungsebene des zweiten Teilbereichs erstreckt. Typischerweise sind dabei sowohl die erste Heranführbewegung als auch die erste Entfernungsbewegung translatorische Bewegungen oder weisen wenigstens eine translatorische Bewegungskomponente auf. Die Bewegungsbahn der ersten Zuführbewegung kann somit der Bewegungsbahn der ersten Entfernungsbewegung entsprechen.
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Beim Zuführen des ersten Füllelements an das Blechbauteil, zwecks Anlage des ersten Füllelements am ersten Teilbereich, kann in einer Ausführungsform das zweite Füllelement mit dem ersten Füllelement zusammen bewegt werden, so dass die Bewegungsbahn der ersten Heranführbewegung des ersten Füllelements der Bewegungsbahn des zweiten Füllelements bei dessen Heranführung an den zweiten Teilbereich entspricht.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform des Verfahrens zur Umformung eines Blechbauteils erfolgt die zweite Entfernungsbewegung des zweiten Füllelements im Wesentlichen in einer zweiten Bewegungsebene senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung des zweiten Teilbereichs.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens kann auch in dieser zweiten Bewegungsebene eine Heranführung des zweiten Füllelements an den zweiten Teilbereich erfolgen.
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In dieser Ausführungsform des Verfahrens erfolgen somit die Heranführung des zweiten Füllelements an den zweiten Teilbereich mittels der zweiten Heranführbewegung sowie die zweite Entfernungsbewegung in einer zum zweiten Teilbereich im Wesentlichen senkrechten Bewegungsebene.
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Die zweite Zuführbewegung kann dabei im Wesentlichen zeitgleich mit einer Bewegung des Verriegelungsschiebers erfolgen, der zwecks Abstützung des ersten und/oder zweiten Füllelements in eine Verriegelungsposition bewegt wird. Ebenso kann die zweite Entfernungsbewegung im Wesentlichen zeitgleich mit der Bewegung des Verriegelungsschiebers aus seiner Verriegelungsposition heraus erfolgen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Umformung eines Blechbauteils, insbesondere eines Blechbauteils einer Kraftfahrzeugkarosserie, umfassend ein Presswerk mit einem Presswerk-Oberteil und einem Presswerk-Unterteil zur Aufnahme eines vorgeformten Blechbauteils. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung ein erstens Füllelement zur Anlage an dem ersten Teilbereich des Blechbauteils, wobei das erste Füllelement bezüglich des durch Umformung herzustellenden oder hergestellten ersten Teilbereichs im Wesentlichen dessen Negativform aufweist, und ein zweites Füllelement zur Anlage an einen zweiten Teilbereich des Blechbauteils, wobei das zweiten Füllelement bezüglich des durch Umformung herzustellenden zweiten Teilbereich im Wesentlichen dessen Negativform aufweist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Arbeitselement zur Umformung des zweiten Teilbereichs. Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung ein erstes Antriebssystem, mit dem das erste Füllelement in einer ersten Entfernungsbewegung von dem ersten Teilbereich entfernbar ist, und ein zweites Antriebssystem, mit dem das zweite Füllelement in einer zweiten Entfernungsbewegung von dem umgeformten zweiten Teilbereich entfernbar ist. Dabei sind die Antriebssysteme derart ausgebildet, dass die zweite Entfernungsbewegung in Bezug zur ersten Entfernungsbewegung winklig ausführbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dafür vorgesehen und dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren zur Umformung eines Blechbauteils auszuführen.
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Das Arbeitselement ist dabei insbesondere ein Arbeitsschieber, der dazu eingerichtet ist, die zur Umformung des zweiten Teilbereichs erforderlichen Umformkräfte auf den zweiten Teilbereich aufzubringen.
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Es ist von der Erfindung nicht ausgeschlossen, dass die Vorrichtung weitere Arbeitsschieber umfasst, die dazu eingerichtet sind, Umformungen im ersten Teilbereich vorzunehmen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass wenigstens das zweite Antriebssystem ein pneumatisches Antriebssystem ist.
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In einer Ausgestaltungsform der Vorrichtung ist das zweite Füllelement unmittelbar benachbart zum ersten Füllelement angeordnet.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Füllelement zumindest teilweise von dem ersten Füllelement umgeben ist und gegebenenfalls zur Ermöglichung seiner Bewegung im ersten Füllelement gelagert ist. Dabei kann das zweite Füllelement in dem ersten Füllelement baulich integriert sein. Das zweite Füllelement und/oder wenigstens Teile des zweiten Antriebssystems stützt sich gegebenenfalls am ersten Füllelement ab.
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Die erste Zuführbewegung des ersten Füllelements kann zeitgleich mit der zweiten Zuführbewegung des zweiten Füllelements erfolgen. Ferner kann die zweite Zuführbewegung in derselben Richtung wie die erste Zuführbewegung in Richtung auf das Blechbauteil durchgeführt werden, so dass das erste Füllelement und das zweite Füllelement im Wesentlichen gleichzeitig zur Anlage an den ihnen zugeordneten Teilbereichen gebracht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltungsform der Vorrichtung umfasst die Vorrichtung zur Umformung eines Blechbauteils einen Verriegelungsschieber, der zumindest bei der Umformung des zweiten Teilbereichs der Abstützung des zweiten Füllelements indirekt über das erste Füllelement dient.
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Zusätzlich dient der Verriegelungsschieber vorteilhafterweise der insbesondere direkten Abstützung des ersten Füllelements bei der Umformung des ersten Teilbereichs.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens ein Blechbauteil umfasst, das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Umformung eines Blechbauteils hergestellt ist.
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Insbesondere kann dieses Blechbauteil eine Heckklappe oder ein Bestandteil einer Heckklappe eines Kraftfahrzeugs sein, wobei der durch Umformung herzustellende zweite Teilbereich eine Prägung sein kann, die der Aufnahme einer Nummernschildbeleuchtung dient.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
- 1: eine Ausgestaltungsform eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Blechbauteils in zwei Ansichten;
- 2: eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Positionierung des ersten und des zweiten Füllelements in dreidimensionaler Ansicht;
- 3: eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Positionierung des ersten und des zweiten Füllelements in dreidimensionaler Ansicht;
- 4: eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Positionierung des ersten und des zweiten Füllelements in Bezug zum Blechbauteil im Querschnitt;
- 5: eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Positionierung des ersten und des zweiten Füllelements in Bezug zum Blechbauteil im Querschnitt, sowie
- 6: eine alternative Darstellung der Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt, angelegt an ein Blechbauteil.
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1 zeigt eine Ausgestaltungsform eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Blechbauteils 10 in zwei dreidimensionalen Ansichten. Zu sehen ist hier beispielhaft eine Heckklappe eines Kraftfahrzeugs, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die hier dargestellte Gestaltung durch Umformung des Blechs erfahren hat. Die Darstellung zeigt den ersten Teilbereich 11 und den zweiten Teilbereich 12. Die Ansicht oben links entspricht im Wesentlichen der Ausrichtung des Blechbauteils 10 in einem Presswerk.
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Es ist zu erkennen, dass im zweiten Teilbereich 12 mittels des zweiten Füllelements und des Arbeitselements Prägungen 121 eingebracht wurden. Im ersten Teilbereich 11, an bzw. in dem beispielhaft Rücklichter eines Kraftfahrzeugs anzuordnen sind, sind mittels des ersten Füllelements und weiterer im Folgenden nicht näher erläuterter Arbeitselemente abgekantete Bereiche 111 erzeugt worden.
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2 zeigt eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit mit dem ersten Füllelement 20 und dem zweiten Füllelement 30 der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Positionierung der Füllelemente 20, 30 in dreidimensionaler Ansicht.
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Die in 2 sowie in den folgenden Figuren dargestellten Elemente sind in einem nicht dargestellten Presswerk integriert. Es sind das erste Füllelement 20, das zweites Füllelement 30 und der Verriegelungsschieber 50 zu erkennen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das zweite Füllelement 30 in zentraler Position in dem ersten Füllelement 20 integriert. Der Verriegelungsschieber 50 ist dazu eingerichtet, sowohl das erste Füllelement 20 als auch das zweite Füllelement 30 während der Umformung des Blechbauteils abzustützen, wobei die Abstützung des zweiten Füllelements 30 indirekt über die Abstützung des ersten Füllelements 20 erfolgt.
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Durch die Pfeile ist sind die Bewegungsrichtungen des ersten Füllelements 20, des zweiten Füllelements 30 und des Verriegelungsschiebers 50 verdeutlicht. Dabei wird ersichtlich, dass die erste Entfernungsbewegung 21 des ersten Füllelements 20, zur Entfernung des ersten Füllelements 20 vom ersten Teilbereich, und die erste Heranführungsbewegung 22 des ersten Füllelements 20, zur Anlage des ersten Füllelements an den ersten Teilbereich, in derselben Bewegungsebene ausgeführt werden. Diese Bewegungsebene erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Erstreckungsebene des hier nicht dargestellten zweiten Teilbereichs des Blechbauteils. Mit anderen Worten entspricht die Richtung der ersten Entfernungsbewegung 21 der Richtung der ersten Heranführungsbewegung 22 mit umgekehrtem Vorzeichen. Analoges gilt für die zweite Entfernungsbewegung 31 und die zweite Heranführungsbewegung 32 des zweiten Füllelements 30. Auch diese beiden Bewegungen erfolgen im gezeigten Beispiel in derselben Bewegungsebene. Die erste Entfernungs- und Heranführungsbewegung 21, 22 erfolgt winklig zur zweiten Entfernungs- und Heranführungsbewegung 31, 32.Ebenfalls mittels eines Pfeils dargestellt sind die Schließbewegung 51 und die Öffnungsbewegung 52 des Verriegelungsschiebers 50.
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Die in 2 gezeigte erste Positionierung entspricht den relativen Positionen des ersten Füllelements 20, des zweiten Füllelements 30 und des Verriegelungsschiebers 50 zueinander während der Umformung wenigstens des zweiten Teilbereichs. Anhand des Details A ist zu erkennen, dass die dem zweiten Teilbereich des Blechbauteils zugewandten Seiten des ersten Füllelements 20 und des zweiten Füllelements 30 im Wesentlichen eine Ebene ausbilden, dass heißt insbesondere keinen Versatz zueinander aufweisen.
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Der Verriegelungsschieber 50 liegt mit seinen Anlageelementen 54 an den Anlageflächen 24 des ersten Füllelements 20 an. Der Verriegelungsschieber 50 befindet sich mit anderen Worten in geschlossener Stellung bzw. in seiner Verriegelungsstellung und kann in dieser Stellung die auf die Füllelemente 20, 30 wirkenden Druckkräfte aufnehmen.
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3 zeigt eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Positionierung der Füllelemente 20, 30 in dreidimensionaler Ansicht. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 2. Zu erkennen ist zunächst, dass die relative Position von Verriegelungsschieber 50 und erstem Füllelement 20 zueinander gegenüber 2 verändert ist. Der Verriegelungsschieber 50 befindet sich hier in offener Stellung bzw. in seiner Entriegelungsstellung. Die Anlageelemente 54 liegen nicht an den Anlageflächen 24 des ersten Füllelements 20 an. Das erste Füllelement 20 hat sich in der zweiter Entfernungsbewegung 31 nach darstellungsgemäß im Wesentlichen unten bewegt. Gleichzeigt hat sich auch das zweite Füllelement 30 ebenfalls nach darstellungsgemäß im Wesentlichen unten bewegt. Es ist jedoch an Detail A zu erkennen, dass das zweite Füllelement 30 gegenüber dem ersten Füllelement 20 eine Relativbewegung in der zweiten Entfernungsbewegung 31 vollzogen hat.
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4 zeigt eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Positionierung der Füllelemente 20, 30 im Querschnitt. Die relativen Positionen von dem ersten Füllelement 20, dem zweiten Füllelement 30 und dem Verriegelungsschieber 50 zueinander entsprechen im Wesentlich der Positionierung gemäß 2. Zusätzlich ist hier der erste Teilbereich 11 und der zweite Teilbereich 12 des Blechbauteils 10 zu erkennen und folglich die relative Position der Füllelementeinheit zum Blechbauteil 10 nachvollziehbar.
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Der zweite Teilbereich 12 bzw. dessen zweite Haupterstreckungsebene 15 bildet mit der Haupterstreckungsebene 14 des Blechbauteils 10 einen spitzen Winkel 13 aus, in den die Füllelementeinheit eingefahren ist. Die Haupterstreckungsebene 14 des Blechbauteils 10 entspricht typischerweise im Wesentlichen der Trennebene zwischen einem Presswerk-Oberteil und einen Presswerk-Unterteil bzw. erstreckt sich zu der Trennebene im Wesentlichen parallel. Das erste Füllelement 20 und das zweite Füllelement 30 sind im gezeigten Querschnitt in dem den spitzen Winkel ausbildenden Blechbauteilabschnitt angeordnet. Das zweite Füllelement 30 bildet die Negativform für die Prägungen 121 aus, die mittels eines Arbeitselements in das Blechbauteil eingebracht werden, wobei das Arbeitselement in dieser Ansicht nicht gezeigt ist. 4 macht deutlich, dass das erste Füllelement 20 und das zweite Füllelement 30 eine Einheit ausbilden, bzw. das zweite Füllelement 30 in dem ersten Füllelement 20 integriert ist. In der gezeigten Position werden beide Füllelemente 20, 30 mittels des Verriegelungsschiebers 50 abgestützt.
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5 zeigt eine Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Positionierung der Füllelemente 20, 30 im Querschnitt. Die relativen Positionen von dem ersten Füllelement 20, dem zweiten Füllelement 30 und dem Verriegelungsschieber 50 zueinander entsprechen im Wesentlich der Positionierung gemäß 3. Es ist derselbe Querschnitt dargestellt wie in 4. Analog zu 4 sind die Haupterstreckungsebene 14 des Blechteils 10 und die zweite Haupterstreckungsebene 15 ersichtlich, die gemeinsam einen spitzen Winkel 13 ausbilden.
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Im Vergleich zu 4 ist zu erkennen, dass die Positionierungen von erstem Füllelement 20, zweitem Füllelement 30 und Verriegelungsschieber 50 zueinander und in Bezug zum Blechbauteil 10 verändert sind. Sowohl das erste Füllelement 20 als auch das zweite Füllelement 30 haben sind in Bezug auf ihre Position zum ersten Teilbereich 11 und dem zweiten Teilbereich 12 des Blechbauteils 10 verschoben. Die beiden Pfeile deuten die erste Entfernungsbewegung 21 und die zweite Entfernungsbewegung 31 an, die winklig zueinander laufen. Detail B verdeutlicht dabei, dass sich das zweite Füllelement 30 ein einer zu einem Abschnitt des zweiten Teilbereiches 12 senkrechten Bewegung von den durch Umformung erzeugten und in 5 lediglich angedeuteten Prägungen 121 wegbewegt hat. In dieser Positionierung kann das umgeformte Blechbauteil 10 dem Presswerk entnommen werden. Durch einen weiteren Pfeil ist in 5 die Hauptarbeitsrichtung 60 des Presswerks angedeutet, in der das Presswerk-Oberteil vom Presswerk-Unterteil zwecks Entnahme des Bauteils wegbewegt wird.
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5 verdeutlicht, dass mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Bereich eines Blechbauteils 10, der einen spitzen Winkel 13 ausbildet, eine Hinterschneidung beispielsweise in Form einer Prägung 121, erzeugbar ist. Die winklig zueinander verlaufenden Entfernungsbewegungen 21, 31 des ersten Füllelements 20 und des zweiten Füllelements 30 ermöglichen es, das Blechbauteil 10 nach einer Umformung des zweiten Teilbereichs 20 zu entformen.
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6 zeigt eine alternative Darstellung der Ausgestaltungsform einer Füllelementeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt und angelegt an ein Blechbauteil 10, welches hier beispielshaft eine Kraftfahrzeugheckklappe ist. Zu sehen sind der Verriegelungsschieber 50, das erste Füllelement 20 und das zweite Füllelement 30. Zusätzlich ist hier das Arbeitselement 40 angedeutet, welches eine Prägung 121 im zweiten Teilbereich 12 des Blechbauteils 10 einbringt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Blechbauteil
- 11
- erster Teilbereich
- 12
- zweiter Teilbereich
- 13
- spitzer Winkel
- 14
- Haupterstreckungsebene
- 15
- zweite Hauterstreckungsebene
- 20
- erstes Füllelement
- 21
- erste Entfernungsbewegung
- 22
- erste Heranführungsbewegung
- 24
- Anlageflächen
- 30
- zweites Füllelement
- 31
- zweite Entfernungsbewegung
- 32
- zweite Heranführungsbewegung
- 40
- Arbeitselement
- 50
- Verriegelungsschieber
- 51
- Schließbewegung
- 52
- Öffnungsbewegung
- 54
- Anlageelement
- 60
- Hauptarbeitsrichtung
- 111
- abgekanteter Bereich
- 121
- Prägung
- A
- Detail
- B
- Detail
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006051595 B4 [0003]
