DE102022100163B3 - Process for the production of sheet metal components and device therefor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von maßhaltigen Blechbauteilen (3).The invention relates to a method and a device for producing dimensionally stable sheet metal components (3).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechbauteilen.The invention relates to a method and a device for producing sheet metal components.
Technischer HintergrundTechnical background
Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von maßhaltigen Blechbauteilen sind im Stand der Technik offenbart, s. beispielsweise
Weiteren Stand der Technik offenbaren die Druckschriften
Beim Kalibrieren von Blechbauteilen mit (Schweiß-)Flansch werden in der Regel seitliche Schieber beim Schließen des Kalibrierwerkzeugs über Keiltreiber an den Kalibrierstempel herangeführt und verbleiben dort während des Kalibrierprozesses. Die Kante des Vorform-Flansches stützt sich während der Kalibrierung am Schieber ab, womit durch Stauchen der Materialüberschuss die Druckspannungsüberlagerung realisiert wird. Der Kontakt zwischen Vorform und Schieber besteht dabei ausschließlich im Bereich der Kante des Vorform-Flansches. Für Blechbauteile mit Abschnitten oder wesentlichen Bereichen ohne (Schweiß-)Flansch besteht noch kein zufriedenstellendes Konzept. Die bisherigen Konzepte sehen vor, eine Vorform zu erzeugen, welche im Wesentlichen der finalen Geometrie entspricht, wobei sich die Wirkflächen des Vorformwerkzeugs im Wesentlichen an den Wirkflächen des Kalibrierwerkzeugs orientieren.When calibrating sheet metal components with (welding) flanges, lateral slides are usually brought up to the calibration stamp via wedge drivers when the calibration tool is closed and remain there during the calibration process. The edge of the preform flange is supported on the slide during calibration, which means that the superimposed compressive stress is realized by compressing the excess material. The contact between the preform and the slide is exclusively in the area of the edge of the preform flange. There is still no satisfactory concept for sheet metal components with sections or significant areas without a (weld) flange. The previous concepts envisage producing a preform which essentially corresponds to the final geometry, with the effective surfaces of the preforming tool being oriented essentially to the effective surfaces of the calibration tool.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, mit welchem bzw. welcher maßhaltige Blechbauteile hergestellt werden können, welche zumindest abschnittsweise flanschlos ausgebildet sind.The invention is therefore based on the object of providing a generic method and a generic device with which dimensionally stable sheet metal components can be produced which are flangeless at least in sections.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This problem is solved by a generic method with the features of
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.This problem is solved by a generic device with the features of patent claim 8.
Gemäß der Lehre des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Herstellung eines Blechbauteils mindestens zwei Schritte umfasst: Vorformen eines Blechs zu einer Blechvorform in einem Vorformwerkzeug, wobei die Blechvorform in ihrer Längserstreckung zumindest einen flanschlosen Abschnitt und zumindest bereichsweise überschüssiges Blechmaterial aufweist; und Fertigformen der Blechvorform zu einem Blechbauteil in einem Kalibrierwerkzeug umfassend mindestens einen Kalibrierstempel und mindestens ein Kalibriergesenk, in welchem durch Relativbewegung zwischen Kalibrierstempel und Kalibriergesenk das überschüssige Blechmaterial in der Blechvorform gestaucht wird, wobei während des Fertigformens eine zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform mit einem an einem im Wesentlichen horizontal bewegbaren Schieber aufweisenden Schieberabsatz in Kontakt gelangt, sich daran abstützt und mit einem Druck beaufschlagt wird, um insbesondere gestaucht zu werden.According to the teaching of the method according to the invention, it is provided that the method for producing a sheet metal component comprises at least two steps: preforming a sheet metal into a sheet metal preform in a preforming tool, the sheet metal preform having at least one flangeless section and at least regionally excess sheet metal material in its longitudinal extent; and final forming of the sheet metal preform into a sheet metal component in a calibrating tool comprising at least one calibrating stamp and at least one calibrating die, in which the excess sheet metal material in the sheet metal preform is compressed by relative movement between the calibrating stamp and calibrating die, with an edge of the sheet metal preform present at least in the flange-less section being pressed during the final forming comes into contact with a slide shoulder provided on a slide that can be moved essentially horizontally, is supported on it and is subjected to pressure in order in particular to be compressed.
Es wurde festgestellt, dass maßhaltige Blechbauteile hergestellt werden können, welche zumindest abschnittsweise flanschlos ausgebildet sind und insbesondere mit einem Zargenöffnungswinkel von gleich oder größer 0°, insbesondere größer 2°, vorzugsweise größer 4°, bevorzugt größer 6° mit einem über Schieber erweiterten aber doch vereinfachten Kalibrierwerkzeugaufbau kalibriert respektive fertiggeformt werden können. Bei dem Stauchen respektive der Kalibrierung mittels Druckspannungsüberlagerung kann sich zumindest die im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform an dem Schieberabsatz des im Wesentlichen horizontal zum Kalibrierstempel bewegbaren Schiebers abstützen. Dabei ist zu beachten, dass es im Kalibrierprozess beim Schließen des Kalibrierwerkzeugs nicht zu einem Einklemmen der Blechvorform zwischen Kalibrierstempel und Kalibriergesenk kommt, was zu einer Beschädigung des fertiggeformten Blechbauteils und/oder des Kalibrierwerkzeugs führen würde.It has been found that dimensionally stable sheet metal components can be produced which are flangeless at least in sections and in particular with a frame opening angle of greater than or equal to 0°, in particular greater than 2°, preferably greater than 4°, preferably greater than 6°, but with a slide extended can be calibrated or finish-formed with a simplified calibration tool structure. During upsetting or calibration by means of compressive stress superimposition, at least the edge of the sheet metal preform present in the flangeless section can be supported on the slide shoulder of the slide that can be moved essentially horizontally with respect to the calibration die. It should be noted that during the calibration process, when the calibration tool is closed, the sheet metal preform is not pinched between the calibration stamp and the calibration die, which would damage the finished sheet metal component and/or the calibration tool.
Der Zargenöffnungswinkel ist dabei der Winkel, um den die Blechbauteilzarge bezogen auf die Wirkrichtung des Kalibrierwerkzeugs (Pressenstößel) um eine in Längserstreckung des Blechbauteils orientierte Achse im Übergangsbereich zwischen Zarge und Blechbauteilboden maximal nach innen rotiert werden kann, bevor sich eine Hinterschneidung im Werkzeug ergibt.The frame opening angle is the angle by which the sheet metal component frame is rotated in relation to the direction of action of the calibration tool (press stroke ßel) can be rotated maximally inwards about an axis oriented in the longitudinal extension of the sheet metal component in the transition region between the frame and the sheet metal component bottom before an undercut occurs in the tool.
Unter im Wesentlichen horizontal zum Kalibrierstempel bewegbaren Schiebern ist zu verstehen, dass neben einer Zuführung von 0° auch eine winklige Zuführung bis zu +/- 45°, insbesondere bis zu +/- 30°, vorzugsweise bis zu +/- 15° zur Horizontalen zugelassen werden kann.Sliders that can be moved essentially horizontally to the calibration stamp are to be understood as meaning that, in addition to a feed of 0°, an angular feed of up to +/- 45°, in particular up to +/- 30°, preferably up to +/- 15°, to the horizontal can be allowed.
Im Querschnitt betrachtet weist die Blechvorform wie auch das finale Blechbauteil mindestens einen Boden und mindestens zwei abstehende Zargen mit jeweils einem Übergang zwischen dem Boden und den beiden Zargen auf. Des Weiteren ist je nach Ausführung sowohl der Blechvorform als auch des finalen Blechbauteils in Längserstreckung zumindest ein flanschloser Abschnitt vorhanden. Soll heißen, dass entweder lokal Abschnitte ein- oder beidseitig flanschlos ausgeführt sein können oder eine Seite vollständig flanschlos ausgeführt sein kann und/oder optional die andere Seite nur zum Teil flanschlos ausgebildet sein kann. Insbesondere kann die Blechvorform wie auch das finale Blechbauteil flanschlos ausgebildet sein. Beispielsweise kann an einer der Zargen und zumindest abschnittsweise ein Flansch angebunden sein, wobei somit die Blechvorform wie auch das finale Blechbauteil zumindest abschnittsweise einen Übergang zwischen Zarge und Flansch aufweisen kann. Vorzugsweise kann das finale Blechbauteil Abschnitte mit und ohne Flansch aufweisen. Der flanschlose Abschnitt kann somit auch als nur einseitig an der Blechvorform verstanden werden, wobei die Blechvorform aber auch je nach Ausführung an beiden Seiten zumindest lokal im Querschnitt betrachtet keinen Flansch aufweisen kann.Viewed in cross section, the sheet metal preform as well as the final sheet metal component has at least one base and at least two protruding frames, each with a transition between the base and the two frames. Furthermore, depending on the design of both the sheet metal preform and the final sheet metal component, there is at least one flangeless section in the longitudinal extent. This means that either local sections can be designed without flanges on one or both sides, or one side can be designed completely without flanges and/or optionally the other side can be designed without flanges only in part. In particular, the sheet metal preform as well as the final sheet metal component can be designed without flanges. For example, a flange can be connected to one of the frames and at least in sections, in which case the sheet metal preform as well as the final sheet metal component can have a transition between the frame and flange at least in sections. The final sheet metal component can preferably have sections with and without a flange. The flangeless section can thus also be understood as being only on one side of the sheet metal preform, with the sheet metal preform also not being able to have a flange on both sides, at least locally viewed in cross section, depending on the design.
Die Erzeugung der Blechvorform kann mittels beliebig kombinierbarer Formgebungsverfahren in einem oder mehreren Schritten hergestellt werden. Das Vorformen kann beispielsweise einen tiefziehartigen Formgebungsschritt umfassen. Insbesondere kann auch eine mehrstufige Formgebung, umfassend beispielsweise ein Prägen des zu erstellenden Bodens und Hochstellen der zu erstellenden Zargen bzw. Abstellen der zu erstellenden Flansche, erfolgen. Denkbar sind auch beliebige Kombinationen aus Abkanten und/oder Biegen und/oder (Ver-) Prägen. Die zum Vorformen beispielsweise durchgeführte tiefziehartige Formgebung kann insbesondere einstufig oder mehrstufig ausgeführt werden. Vorzugsweise kann eine Umformung ohne aktive Materialflusssteuerung zur Herstellung der Blechvorform ausgeführt werden. Je nach Ausführung ist dann das Vorformwerkzeug entsprechend auszulegen.The sheet metal preform can be produced in one or more steps by means of any combination of shaping processes. The preforming can, for example, include a deep-drawing-type shaping step. In particular, a multi-stage shaping can also be carried out, including for example embossing of the base to be created and raising the frames to be created or setting down the flanges to be created. Any combinations of folding and/or bending and/or (ver) embossing are also conceivable. The deep-drawing-like shaping carried out for preforming, for example, can in particular be carried out in one or more stages. Forming can preferably be carried out without active material flow control for the production of the sheet metal preform. Depending on the design, the preforming tool must then be designed accordingly.
Unter Fertigformen der Blechvorform wird ein Stauchen/Kalibrieren verstanden, welches beispielsweise durch einen oder mehrere Pressvorgänge erreicht werden kann. In der erzeugten Blechvorform wird zumindest bereichsweise überschüssiges Blechmaterial vorgesehen. Das überschüssige Blechmaterial weist in der Blechvorform zumindest bereichsweise im Querschnitt eine abgewickelte Länge auf, welche zwischen 0,5% bis 6% länger ist in Bezug auf die abgewickelte Länge des fertiggeformten Blechbauteils (Sollgeometrie). Die abgewickelte Länge der so betrachteten Querschnitte der Blechvorform ist dabei insbesondere zwischen 0,7% bis 4,3% länger als die des fertiggeformten Blechbauteils. Sollte infolge der Prozessführung bei der Herstellung der Blechvorform die abgewickelte Länge der Querschnitte zu stark variieren, so würde bei einer zu kurzen abgewickelten Länge nicht genügend überschüssiges Blechmaterial für das nachfolgende Fertigformen bereitstehen, womit die Maßhaltigkeit des finalen Blechbauteils beeinträchtigt werden würde. Sollte die abgewickelte Länge des betrachteten Querschnitts der Blechvorform dagegen zu groß sein, so würde während des nachfolgenden Fertigformens das damit überdimensionierte Blechmaterial zu Wellen kollabieren, was einen optischen und/oder maßlichen Mangel bedeuten kann. Zusätzlich bestünde eine erhöhte Gefahr einer Werkzeugbeschädigung durch zu hohe Stauchkräfte oder überstehende, eingequetschte Blechbauteilbereiche, wie zum Beispiel Blechkanten.Finish forming of the sheet metal preform means upsetting/calibrating, which can be achieved, for example, by one or more pressing processes. Excess sheet metal material is provided at least in regions in the sheet metal preform produced. The excess sheet metal material in the sheet metal preform has, at least in certain areas, a developed length in cross section which is between 0.5% and 6% longer in relation to the developed length of the finished sheet metal component (desired geometry). The developed length of the cross sections of the sheet metal preform considered in this way is in particular between 0.7% and 4.3% longer than that of the finished sheet metal component. If, as a result of the process control during the production of the sheet metal preform, the developed length of the cross sections varies too much, if the developed length is too short, there would not be enough excess sheet material available for the subsequent final forming, which would impair the dimensional accuracy of the final sheet metal component. If, on the other hand, the unwound length of the cross-section of the sheet metal preform under consideration is too large, the oversized sheet metal material would collapse into waves during the subsequent final forming, which can mean an optical and/or dimensional defect. In addition, there is an increased risk of tool damage due to excessive compression forces or protruding, crushed sheet metal component areas, such as sheet metal edges.
Das im Wesentlichen fertiggeformte Blechbauteil kann insofern als endgeformtes Blechbauteil verstanden werden. Allerdings ist es möglich, dass das fertiggeformte Blechbauteil noch weiteren, das Blechbauteil modifizierenden Verarbeitungsschritten zugeführt werden kann, wie etwa einem Einbringen von Anbindungslöchern, Umlegen von Schweißflanschen, Einbringen von lokalen Verprägungen und/oder auch einem geringen Final-Beschnitt und/oder das Durchführen von sekundären Formgebungsschritten wie ein Einbringen von zusätzlichen, lokalen Verprägungen oder beispielsweise das Abstellen von Flanschen an den Blechbauteilenden.The essentially completely formed sheet metal component can in this respect be understood as a finally formed sheet metal component. However, it is possible that the finished sheet metal component can be subjected to further processing steps that modify the sheet metal component, such as introducing connection holes, folding over welding flanges, introducing local embossing and/or also a small final trimming and/or carrying out Secondary shaping steps such as introducing additional, local embossing or, for example, placing flanges on the sheet metal component ends.
Die erzeugte Blechvorform wie auch das fertiggeformte Blechbauteil haben im Wesentlichen eine Längserstreckung und eine Quererstreckung, wobei bei den meisten Blechbauteilen die Längserstreckung von der Dimensionierung her größer ist als die Quererstreckung. So bedeutet Querschnitt einen Schnitt durch die Quererstreckung der Blechvorform/des Blechbauteils.The sheet metal preform produced and the finished sheet metal component essentially have a longitudinal extent and a transverse extent, with the longitudinal extent being greater than the transverse extent in most sheet metal components in terms of dimensioning. So cross-section means a cut through the transverse extent of the sheet metal preform/sheet metal component.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Blechvorform derart in das Kalibrierwerkzeug eingelegt, dass ihre Öffnung nach unten weist und auf dem Kalibrierstempel positioniert wird. Der Vorteil des Einlegens als quasi „offenes“ Profil hergestellte Blechvorform mit der Öffnung nach unten ist darin zu sehen, dass eine Positionierung der Blechvorform besser und einfacher durchführbar ist. Insbesondere sind der Kalibrierstempel ortsfest und das Kalibriergesenk beweglich im Kalibrierwerkzeug ausgeführt. Des Weiteren können somit auch der zumindest im flanschlosen Abschnitt der Blechvorform angeordnete Schieber, je nach Ausführung des fertig zu formenden Blechbauteils, ein- oder beidseitig bewegbar zum Kalibrierstempel ausgeführt sein. Ein Drehen des Blechbauteils vor eventuell weiteren nachgelagerten Operationen, wie zum Beispiel Beschnitt- und/oder Lochoperationen, kann entfallen, da der beispielsweise Beschnitt-/Lochabfall einfach nach unten abgeführt werden kann.According to one embodiment of the method according to the invention, the sheet metal preform is placed in the calibration tool in such a way that its opening points downwards and is positioned on the calibration stamp. The advantage of loading as quasi Sheet metal preform produced with an "open" profile with the opening facing downwards can be seen in the fact that the sheet metal preform can be positioned better and more easily. In particular, the calibrating die is stationary and the calibrating die is designed to be movable in the calibrating tool. Furthermore, the slide arranged at least in the flangeless section of the sheet metal preform can be designed to be movable on one or both sides relative to the calibration stamp, depending on the design of the sheet metal component to be formed. There is no need to turn the sheet metal component before any further downstream operations, such as trimming and/or punching operations, since the trimming/punching waste, for example, can simply be removed downwards.
Da die beim Fertigformen generierte Stauch-/Kalibrierkraft über die zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform in den Schieber geleitet wird, würde ein zu großer Spalt im Bereich der Zarge zu einer Beschädigung des Blechbauteils und damit zu hohem Verschleiß oder Beschädigung des Kalibrierwerkzeugs führen. So ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der Schieber während der Relativbewegung zwischen Kalibriergesenks und Kalibrierstempel soweit in Richtung des Kalibrierstempels bewegt wird, dass zumindest im Bereich des flanschlosen Abschnitts der Blechvorform ein definierter Abstand zwischen Schieber und Kalibrierstempel gewählt wird, welcher der Materialdicke des eingesetzten Blechs plus >0 bis 0,35 mm, insbesondere 0,01 bis 0,20 mm, vorzugsweise 0,02 bis 0,10 mm entspricht. Dadurch ist insbesondere vor Beginn des Fertigformens die Kante der Blechvorform allseitig von stabilen Werkzeugflächen umschlossen, bevor sich die Kante der Blechvorform während des Fertigformens auf dem Schieberabsatz des Schiebers abstützt und im eigentlichen Kalibrierprozess die finale Blechbauteilgeometrie erzeugt wird.Since the compression/calibration force generated during final forming is conducted into the slide via the edge of the sheet metal preform, which is present at least in the flangeless section, a gap that is too large in the area of the frame would damage the sheet metal component and thus lead to high wear or damage to the calibration tool. According to a further embodiment of the method according to the invention, it is provided that during the relative movement between the calibration die and the calibration stamp, the slide is moved in the direction of the calibration stamp to such an extent that at least in the area of the flangeless section of the sheet metal preform a defined distance is selected between the slide and the calibration stamp, which Material thickness of the sheet used plus> 0 to 0.35 mm, in particular 0.01 to 0.20 mm, preferably 0.02 to 0.10 mm corresponds. As a result, the edge of the sheet metal preform is surrounded on all sides by stable tool surfaces, especially before the start of final forming, before the edge of the sheet metal preform is supported on the slide shoulder of the slide during final forming and the final sheet metal component geometry is generated in the actual calibration process.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Blechvorform mit einem Boden versehen, welcher im Zuge des Vorformens zumindest im flanschlosen Abschnitt mit einem überschüssigen Blechmaterial beaufschlagt wird, derart, dass ein in Richtung der Öffnung vorgewölbter Bodenbereich während des Vorformens erzeugt worden ist, so dass die Blechvorform zumindest über den vorgewölbten Bodenbereich zumindest im Bereich des flanschlosen Abschnitts der Blechvorform auf dem Kalibrierstempel derart positioniert wird, dass die zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird. Der Boden der Vorform kann zumindest im flanschlosen Abschnitt ein möglichst gleichmäßig im Boden(bereich) verteiltes überschüssiges Blechmaterial aufweisen, welche beispielsweise im Zuge der Erzeugung der Blechvorform mit 0,5 bis 6% Materialzugabe (Relation abgewickelte Länge Blechvorform ↔ Blechbauteil) beaufschlagt worden ist, um eine Druckspannungsüberlagerung beim Fertigformen im Kalibrierwerkzeug zu realisieren, bevorzugt derart, dass der vorgewölbte Bodenbereich vor Beginn des eigentlichen Fertigformens auf dem Kalibrierstempel derart positioniert wird, dass die Zarge(n) der Blechvorform während des Schließens des Kalibrierwerkzeugs oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird und so ein Einklemmen insbesondere der Kante zwischen Schieber, Kalibriergesenk und Kalibrierstempel sicher verhindert werden kann.According to one embodiment of the method according to the invention, the sheet metal preform is provided with a base which, during the course of the preforming, is subjected to excess sheet metal material at least in the flangeless section in such a way that a base area that bulges in the direction of the opening has been produced during the preforming, so that the Sheet metal preform is positioned at least over the bulging bottom area at least in the area of the flangeless section of the sheet metal preform on the calibrating stamp in such a way that the edge of the sheet metal preform present at least in the flangeless section is arranged above the slide shoulder. At least in the flangeless section, the base of the preform can have excess sheet material distributed as evenly as possible in the base (area), which, for example, in the course of the production of the sheet metal preform, has been subjected to 0.5 to 6% material addition (relation of unwound length of sheet metal preform ↔ sheet metal component), in order to superimpose compressive stress during final forming in the calibrating tool, preferably in such a way that the protruding base area is positioned on the calibrating die before the actual final forming begins in such a way that the frame(s) of the sheet metal preform is/are arranged above the slide shoulder while the calibrating tool is being closed, and so on Pinching in particular the edge between slide, calibrating die and calibrating stamp can be reliably prevented.
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Blechvorform mit einem Boden versehen, in welchem lokal oder abschnittsweise in Richtung der Öffnung weisende Verprägungen während des Vorformens erzeugt worden sind, so dass die Blechvorform zumindest über die Verprägungen auf dem Kalibrierstempel derart positioniert wird, dass die zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird. Der im Boden der Vorform lokal oder abschnittsweise während des Vorformens eingebrachten Verprägungen können in Längserstreckung entlang des Bodens verteilt sein oder aber auch nur als lokale oder abschnittsweise Verprägung an den beiden Enden der Blechvorform in Längserstreckung betrachtet eingebracht sein. So kann eine Druckspannungsüberlagerung beim Fertigformen im Kalibrierwerkzeug realisiert werden, dass vor Beginn des eigentlichen Fertigformens die Blechvorform über die Verprägungen im Boden auf dem Kalibrierstempel derart positioniert wird, dass die Zarge(n) der Blechvorform während des Schließens des Kalibrierwerkzeugs oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird und so ein Einklemmen zwischen Kalibriergesenk und Kalibrierstempel sicher verhindert werden kann.According to an alternative or additional embodiment of the method according to the invention, the sheet metal preform is provided with a base in which embossings pointing in the direction of the opening have been produced locally or in sections during the preforming, so that the sheet metal preform is positioned at least via the embossings on the calibration stamp in such a way that the edge of the sheet metal preform present at least in the flangeless section is arranged above the slide shoulder. The embossing introduced locally or in sections during preforming in the base of the preform can be distributed in the longitudinal extension along the base or only as local or in sections embossing at the two ends of the sheet metal preform considered in the longitudinal extension. In this way, compressive stress can be superimposed during final forming in the calibrating tool so that, before the actual final forming begins, the sheet metal preform is positioned on the calibrating stamp via the embossing in the base in such a way that the frame(s) of the sheet metal preform is/are positioned above the slide shoulder while the calibrating tool is closing and so that jamming between the calibration die and the calibration stamp can be reliably prevented.
Gemäß einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Blechvorform mit einem Boden versehen, wobei zumindest ein Teilbereich des Bodens beim Einlegen der Blechvorform in das Kalibrierwerkzeug mit mindestens einem im Kalibrierstempel angeordneten verstellbaren Einsatz, welcher beim Einlegen der Blechvorform vom Kalibrierstempel beabstandet ist, in Kontakt gelangt und die Blechvorform zumindest über den Teilbereich des Bodens zumindest im Bereich des flanschlosen Abschnitts der Blechvorform auf dem Einsatz derart positioniert wird, dass die zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird. Der oder mehrere zumindest im flanschlosen Abschnitt angeordnete Einsätze im Kalibrierstempel können gefedert oder auch angetrieben sein, beispielsweise per Keiltreiber, hydraulisch, pneumatisch, elektromechanisch, elektromagnetisch, und zusätzlich oder alternativ genutzt werden, um eine Druckspannungsüberlagerung beim Fertigformen im Kalibrierwerkzeug zu realisieren, bevorzugt derart, dass die Blechvorform vor Beginn des eigentlichen Fertigformens auf dem Kalibrierstempel derart positioniert wird, dass die Zarge(n) der Blechvorform während des Schließens des Kalibrierwerkzeugs sicher oberhalb des Schieberabsatzes angeordnet wird und so ein Einklemmen insbesondere der Kante zwischen Schieber, Kalibriergesenk und Kalibrierstempel sicher verhindert werden kann.According to a further alternative or additional embodiment of the method according to the invention, the sheet metal preform is provided with a base, with at least a partial area of the base being fitted with at least one adjustable insert which is arranged in the calibration stamp when the sheet metal preform is inserted into the calibration die and which is spaced apart from the calibration stamp when the sheet metal preform is inserted. comes into contact and the sheet metal preform is positioned on the insert at least over the partial area of the base at least in the area of the flangeless section of the sheet metal preform in such a way that the edge of the sheet metal preform present at least in the flangeless section is arranged above the slide shoulder. The one or more inserts in the calibration stamp arranged at least in the flangeless section can spring-loaded or also driven, for example by a wedge driver, hydraulically, pneumatically, electromechanically, electromagnetically, and additionally or alternatively used to realize a compressive stress superimposition during final forming in the calibrating tool, preferably in such a way that the sheet metal preform before the actual final forming begins on the calibrating die in such a way is positioned so that the frame(s) of the sheet metal preform is safely arranged above the slide shoulder while the calibrating tool is being closed, so that the edge in particular between the slide, calibrating die and calibrating stamp can be reliably prevented from being pinched.
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schieber derart angesteuert, dass er eine Endposition einnimmt, welche zwischen 10 und 80 mm vor Erreichen des unteren Totpunkts des Kalibrierwerkzeugs eingestellt wird. Mit anderen Worten, die Endposition des oder der Schieber wird somit vor Beginn des Fertigformens erreicht, so dass die Kante der Blechvorform allseitig von stabilen Werkzeugflächen umschlossen wird, bevor sich die Kante der Blechvorform während des Fertigformens auf den Schieberabsatz des Schiebers abstützt und die finale Blechbauteilgeometrie erzeugt wird. Insbesondere wird die Endposition des Schiebers zwischen 20 und 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 50 mm vor Erreichen des unteren Totpunkts des Kalibrierwerkzeugs eingestellt.According to one embodiment of the method according to the invention, the slide is controlled in such a way that it assumes an end position which is set between 10 and 80 mm before the bottom dead center of the calibration tool is reached. In other words, the end position of the slide or slides is reached before the start of the final forming, so that the edge of the sheet metal preform is surrounded on all sides by stable tool surfaces before the edge of the sheet metal preform is supported on the slide shoulder of the slider during final forming and the final sheet metal component geometry is produced. In particular, the end position of the slide is set between 20 and 60 mm, preferably between 30 and 50 mm, before the bottom dead center of the calibration tool is reached.
Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gelöst, mit mindestens einem Vorformwerkzeug zum Vorformen eines Blechs zu einer Blechvorform, wobei die Blechvorform in ihrer Längserstreckung zumindest einen flanschlosen Abschnitt und zumindest bereichsweise überschüssiges Blechmaterial aufweist; und mit mindestens einem Kalibrierwerkzeug zum Fertigformen der Blechvorform zu einem Blechbauteil, wobei das Kalibrierwerkzeug mindestens einen Kalibrierstempel, mindestens ein Kalibriergesenk und mindestens einen im Wesentlichen horizontal bewegbaren Schieber umfasst, wobei durch die Relativbewegung zwischen Kalibrierstempel und Kalibriergesenk das überschüssige Blechmaterial in der Blechvorform gestaucht wird, wobei der Schieber einen Schieberabsatz aufweist, welcher zumindest im flanschlosen Abschnitt der Blechvorform vorgesehen ist, so dass durch Relativbewegung die zumindest im flanschlosen Abschnitt vorhandene Kante der Blechvorform mit dem Schieberabsatz des Schiebers in Kontakt bringbar, sich daran abstützbar und mit einem Druck beaufschlagbar ist.The object mentioned at the outset is achieved with a generic device, with at least one preforming tool for preforming a sheet metal into a sheet metal preform, the sheet metal preform having at least one flangeless section and at least regionally excess sheet metal material in its longitudinal extension; and with at least one calibrating tool for finish-forming the sheet metal preform into a sheet metal component, the calibrating tool comprising at least one calibrating stamp, at least one calibrating die and at least one essentially horizontally movable slide, the excess sheet metal material in the sheet metal preform being compressed by the relative movement between the calibrating stamp and the calibrating die, wherein the slide has a slide shoulder, which is provided at least in the flangeless section of the sheet metal preform, so that the edge of the sheet metal preform present at least in the flangeless section can be brought into contact with the slide shoulder of the slide by relative movement, can be supported on it and can be subjected to pressure.
Vorzugsweise wird ein finales Blechbauteil mit einem im Kalibrierwerkzeug (Pressenlage) nach unten geöffneten Profil erzeugt, so dass der Kalibrierstempel unten und das Kalibriergesenk oben in dem Kalibrierwerkzeug angeordnet und relativ zueinander bewegbar sind. So sind bevorzugt der Kalibrierstempel auf einem Pressentisch und das Kalibriergesenk an einem am Pressenstößel des als Presse ausgeführten Kalibrierwerkzeugs angebracht. Des Weiteren ist/sind auch auf dem Pressentisch mindestens ein horizontal zum Kalibrierstempel bewegbarer Schieber angeordnet. Je nach Ausführung des zu erzeugenden Blechbauteils abschnittweise flanschlos und zumindest einen Abschnitt mit Flansch, sind zumindest im Bereich des Flansches, ein- oder beidseitig, abschnittsweise entsprechende an den Flanschabschnitt angepasste Kalibierwerkzeugelemente vorgesehen, um eine Druckspannungsüberlagerung auch im zumindest teilweisen Flanschabschnitt zu realisieren.A final sheet metal component is preferably produced with a profile that opens downwards in the calibration tool (press position), so that the calibration stamp is arranged at the bottom and the calibration die at the top in the calibration tool and can be moved relative to one another. Thus, the calibrating die is preferably attached to a press table and the calibrating die to one on the press ram of the calibrating tool designed as a press. Furthermore, at least one slide that can be moved horizontally to the calibration stamp is/are also arranged on the press bed. Depending on the design of the sheet metal component to be produced, which is flangeless in sections and has at least one section with a flange, at least in the area of the flange, on one or both sides, corresponding calibrating tool elements adapted to the flange section are provided in sections in order to also implement a compressive stress superimposition in the at least partial flange section.
Vorzugsweise ist das Kalibrierwerkzeug entsprechend segmentiert ausgeführt, um flanschlose und flanschbehaftete Abschnitte an einer Blechvorform zu einem Blechbauteil fertig zu formen.Preferably, the calibrating tool is segmented accordingly in order to finish-form flangeless and flanged sections on a sheet metal preform into a sheet metal component.
Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren hingewiesen.In order to avoid repetition, reference is made to the statements on the method according to the invention.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Schieberabsatz als Vorsprung des Schiebers ausgeführt (männlicher Abschnitt) und der Kalibrierstempel weist zumindest im flanschlosen Abschnitt der Blechvorform ein- oder beidseitig eine Ausnehmung auf (weiblicher Abschnitt), in welcher der Vorsprung des Schiebers beim Fertigformen der Blechvorform aufnehmbar ist.According to one embodiment of the device, the slide shoulder is designed as a projection of the slide (male section) and the calibrating die has a recess on one or both sides, at least in the flangeless section of the sheet metal preform (female section), in which the projection of the slide can be accommodated during final forming of the sheet metal preform is.
Ein möglichst großer Teil des Kalibriergesenks ist einteilig ausgeführt. Dadurch wird bewirkt, dass die beim Kalibrierprozess seitlich wirkenden Kräfte nur zu einem geringen Teil auf die Schieber wirken. Eine nur leichte, zusätzliche Öffnung des Kalibriergesenks und/ oder der Schieber und damit des Kalibrierspalts kann zu einer erhöhten Welligkeit der Zargen des fertig kalibrierten Blechbauteils führen. Ein Kalibrierobergesenk sollte daher möglichst steif ausgeführt sein. Vollständig als bewegliche Teile ausgeführte Kalibriergesenkhälften würden große, sehr stabil ausgeführte Treibereinheiten erfordern und damit zu erhöhten Werkzeugkosten und vergrößerten Abmessungen des Kalibrierwerkzeugs führen. Der oder die Schieber sind gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung daher insbesondere derart gestaltet, dass er/sie bevorzugt weniger als 50 % einer seitlichen Höhe des zu fertigenden Blechbauteils, besonders bevorzugt weniger als 30 % einer seitlichen Höhe des zu fertigenden Blechbauteils abdecken.As large a part of the calibration die as possible is made in one piece. This has the effect that the forces acting laterally during the calibration process act only to a small extent on the slides. An only slight, additional opening of the calibrating die and/or the slide and thus the calibrating gap can lead to increased waviness of the frames of the finished calibrated sheet metal component. A calibration upper die should therefore be as stiff as possible. Calibration die halves designed entirely as moving parts would require large, very stable driver units and thus lead to increased tool costs and increased dimensions of the calibration tool. According to one embodiment of the device, the slide or slides are therefore designed in particular in such a way that they preferably cover less than 50% of a lateral height of the sheet metal component to be produced, particularly preferably less than 30% of a lateral height of the sheet metal component to be produced.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Schieber auf seiner dem Kalibriergesenk zugewandten Oberseite mindestens einen Vorsprung (männlicher Abschnitt) oder mehrere Vorsprünge und/oder mindestens eine Ausnehmung (weiblicher Abschnitt) oder mehrere Ausnehmungen zumindest im flanschlosen Abschnitt der Blechvorform auf und auch das Kalibriergesenk weist auf seiner dem Schieber zugewandten Unterseite mindestens einen Vorsprung (männlicher Abschnitt) oder mehrere Vorsprünge und/oder mindestens eine Ausnehmung (weiblicher Abschnitt) oder mehrere Ausnehmungen zumindest im flanschlosen Abschnitt der Blechvorform auf, so dass beim Fertigformen der Blechvorform und somit beim Schließen des Kalibrierwerkzeugs der Vorsprung an der Unterseite des Kalibriergesenks in der Ausnehmung an der Oberseite des Schiebers aufnehmbar ist und umgekehrt, der Vorsprung auf der Oberseite des Schiebers in der Ausnehmung an der Unterseite des Kalibriergesenks aufnehmbar ist. Das Vorsprung/Ausnehmung-Prinzip kann abschnittsweise oder vollständig entlang der Längserstreckung des Kalibrierwerkzeugs ein- oder beidseitig ausgeführt sein. Durch das Vorsprung/Ausnehmung-Prinzip wird eine Art „Verzahnung“ erreicht, dass, wenn der Kalibriervorgang kurz vor dem unteren Totpunkt startet, die Zarge größtenteils seitlich abgestützt ist. Dadurch kann die Gefahr eines Einknickens der Blechvorform in den Spalt zwischen Gesenk und Schieber während des Kalibrierens weiter reduziert werden.According to one embodiment of the device, the slide has the calibration die on its side the upper side facing at least one projection (male section) or several projections and/or at least one recess (female section) or several recesses at least in the flangeless section of the sheet metal preform and the calibrating die also has at least one projection (male section) on its underside facing the slide or several projections and/or at least one recess (female section) or several recesses at least in the flangeless section of the sheet metal preform, so that when the sheet metal preform is finished being formed and thus when the calibrating tool is closed, the projection on the underside of the calibrating die fits into the recess on the upper side of the Slider is receivable and vice versa, the projection on the top of the slide is receivable in the recess on the underside of the calibrating die. The projection/recess principle can be implemented in sections or completely along the length of the calibration tool on one or both sides. The projection/recess principle achieves a kind of "interlocking" so that when the calibration process starts just before bottom dead center, the frame is largely supported laterally. This can further reduce the risk of the sheet metal preform buckling in the gap between the die and the slide during calibration.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung weist der Kalibrierstempel mindestens einen im Kalibrierstempel angeordneten verstellbaren Einsatz auf, welcher vom Kalibrierstempel beabstandbar ist. Insbesondere ist der mindestens eine Einsatz relativ im Kalibrierstempel bewegbar. Das (oder die) im Kalibrierstempel angeordnete(n) Element(e) ist (sind) zum Beispiel über den Stößelhub und/oder zusätzliche Steuereinheiten, die zum Beispiel mittels Federn, Keiltreibern, Hydraulik oder Pneumatik angetrieben. Über das Element kann ein definierter Abstand zwischen Element und Kalibrierstempel eingestellt werden, mit welchem eine Beabstandung der insbesondere im flanschlosen Abschnitt vorgesehenen Kanten zum Schieberabsatz des Schiebers einstellbar ist. Im Zuge des Fertigformens respektive des Schließens des Kalibrierwerkzeugs wird das Element vollständig bündig im Kalibrierstempel eingefahren.According to one embodiment of the device, the calibration stamp has at least one adjustable insert which is arranged in the calibration stamp and can be spaced apart from the calibration stamp. In particular, the at least one insert can be moved relative to the calibration stamp. The element(s) arranged in the calibration stamp is (are) driven, for example, via the ram stroke and/or additional control units, which are driven, for example, by means of springs, wedge drivers, hydraulics or pneumatics. A defined distance between the element and the calibration stamp can be set via the element, with which a distance between the edges provided in particular in the flange-less section and the slide shoulder of the slide can be set. In the course of the final forming or the closing of the calibration tool, the element is inserted completely flush in the calibration stamp.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Schieber mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektromagnetisch oder andere, geeignete Mittel angetrieben und/oder in einer Endposition während des Fertigformens der Blechvorform fixierbar. Dabei entspricht die Endposition der zugefahrenen Position der Schieber während des Fertigformens respektive des Schließens des Kalibrierwerkzeugs.According to one embodiment of the device, the slide is driven mechanically, hydraulically, pneumatically, electromagnetically or by other suitable means and/or can be fixed in an end position during the final forming of the sheet metal preform. In this case, the end position corresponds to the closed position of the slides during the final forming or the closing of the calibration tool.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Schieber derart ansteuerbar, dass er eine Endposition einnimmt, welche zwischen 10 und 80 mm vor Erreichen des unteren Totpunkts des Kalibrierwerkzeugs einstellbar ist. Insbesondere ist die Endposition des Schiebers zwischen 20 und 60 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 50 mm vor Erreichen des unteren Totpunkts des Kalibrierwerkzeugs einstellbar.According to a further embodiment of the device, the slide can be controlled in such a way that it assumes an end position which can be set between 10 and 80 mm before the bottom dead center of the calibration tool is reached. In particular, the end position of the slide can be adjusted between 20 and 60 mm, preferably between 30 and 50 mm, before the bottom dead center of the calibration tool is reached.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung kann der Schieberabsatz senkrecht zur Zarge oder mit einem Winkel von +/- 30° zur Senkrechten der Zarge geneigt ausgeführt sein. Dadurch lässt sich insbesondere im flanschlosen Abschnitt eine Blechkante erzeugen, die senkrecht zur lokal vorliegenden Zarge des fertiggeformten Blechbauteils orientiert ist.According to one embodiment of the device, the sliding shoulder can be designed perpendicular to the frame or inclined at an angle of +/- 30° to the vertical of the frame. As a result, a sheet metal edge can be produced, in particular in the flangeless section, which is oriented perpendicularly to the locally present frame of the finished sheet metal component.
Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Vorrichtung in einer Pressenlinie oder Transfer-Presse integriert. Insbesondere bei der Herstellung von Massenprodukten, beispielsweise für Produkte in der Fahrzeugindustrie, werden Produkte wie Blechbauteile insbesondere wirtschaftlich in Pressenlinien oder Transfer-Pressen hergestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Form von Wechseleinsätzen, die mindestens ein Vorformwerkzeug und mindestens ein Kalibrierwerkzeug vorsehen, wirtschaftlich in bestehende Fertigungsstraßen eingesetzt werden. Auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Folgeverbund-Pressen ist denkbar.According to one embodiment of the device, the device is integrated in a press line or transfer press. In particular in the production of mass products, for example for products in the automotive industry, products such as sheet metal components are produced particularly economically in press lines or transfer presses. The device according to the invention can be used economically in existing production lines in the form of interchangeable inserts which provide at least one preforming tool and at least one calibrating tool. The use of the device according to the invention in progressive presses is also conceivable.
Figurenlistecharacter list
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:
-
1 eine skizzierte perspektivische Darstellung zur Erzeugung einer Blechvorform, -
2 bis 4 eine Abfolge von Schritten zu unterschiedlichen Zeitpunkten zur Herstellung eines Blechbauteils gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung, -
5 eine perspektivische Darstellung eines Kalibrierwerkzeugs gemäß einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, -
6 eine perspektivische Darstellung eines Kalibrierwerkzeugs gemäß einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und -
7 eine perspektivische Darstellung eines erzeugten finalen Blechbauteils.
-
1 a sketched perspective representation for the production of a sheet metal preform, -
2 until4 a sequence of steps at different points in time for the production of a sheet metal component according to an embodiment of the method according to the invention and a device according to the invention in a schematic sectional view, -
5 a perspective view of a calibration tool according to an embodiment of the device according to the invention, -
6 a perspective view of a calibration tool according to a further embodiment of the device according to the invention and -
7 a perspective view of a generated final sheet metal part.
Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the Preferred Embodiments
In
In den
Die Blechvorform (2) respektive das Blechbauteil (3) kann in Längserstreckung (L) beispielsweise mindestens einen flanschbehaften Abschnitt, hier auf der linken Seite des nach unten geöffneten Profils gezeigt, und mindestens einen flanschlosen Abschnitt (2.1) umfassen. Bei Vorhandensein zumindest eines Abschnitts in Längserstreckung (L) betrachtet mit einem Flansch, welcher beispielsweise einseitig oder auch beidseitig in unterschiedlichen Abschnitten angeordnet sein kann, ist auch im Bereich des Flansches ein Übergang zwischen Zarge und Flansch vorhanden. Die nachfolgenden Ausführungen sind an einem Beispiel gezeigt, welche einen Abschnitt im Querschnitt zeigen, bei dem beide Seiten der Blechvorform (2) und daraus resultierend beide Seiten des Blechbauteils zumindest in einem Abschnitt flanschlos sind. Selbstverständlich kann auch nur eine Seite flanschlos und die andere Seite im Querschnitt flanschbehaftet ausgeführt sein oder vollständig flanschlos ausgeführt sein (nicht dargestellt).The sheet metal preform (2) or the sheet metal component (3) can have at least one flanged section, shown here on the left side of the downwardly open profile, and at least one flangeless section (2.1) in the longitudinal extension (L). If at least one section is present, viewed in the longitudinal direction (L), with a flange, which can be arranged in different sections on one side or both sides, for example, there is also a transition between frame and flange in the area of the flange. The following explanations are shown using an example which shows a section in cross section in which both sides of the sheet metal preform (2) and, as a result, both sides of the sheet metal component are flangeless at least in one section. Of course, it is also possible for only one side to be flangeless and the other side to have a flange in cross-section, or to be completely flangeless (not shown).
Das Erzeugen der Blechvorform (2) ist dergestalt, dass überschüssiges Blechmaterial (4) vorgesehen ist, welches vorzugsweise im Boden und/oder im Boden und im Übergang zwischen Boden und Zarge(n) und/oder in den Zargen bevorzugt gleichmäßig verteilt in der Blechvorform (2) angeordnet wird. Überschüssiges Blechmaterial kann im Boden als in Richtung der Öffnung (Ö) der Blechvorform (2) vorgewölbter Bodenbereich (2.2) in die Blechvorform (2) eingebracht werden, um die Blechvorform (2) zumindest über den vorgewölbten Bodenbereich (2.2) zumindest im Bereich des flanschlosen Abschnitts (2.1) der Blechvorform (2) auf dem Kalibrierstempel (21) derart zu positionieren, dass die zumindest im flanschlosen Abschnitt (2.1) vorhandene Kante (2.11) der Blechvorform (2) oberhalb des Schieberabsatzes (23.1) des Schiebers (23) angeordnet wird. Alternativ oder zusätzlich kann in dem Kalibrierstempel (21) mindestens ein verstellbarer Einsatz (21.2) angeordnet sein, welcher vom Kalibrierstempel (21) beabstandbar ist, so dass zumindest ein Teilbereich des Bodens beim Einlegen der Blechvorform (2) in das Kalibrierwerkzeug (20) mit dem Einsatz (21.2) in Kontakt gelangt und die Blechvorform (2) zumindest über den Teilbereich des Bodens zumindest im Bereich des flanschlosen Abschnitts (2.1) der Blechvorform (2) auf dem Einsatz (21.2) derart positioniert wird, dass die zumindest im flanschlosen Abschnitt (2.1) vorhandene Kante (2.11) der Blechvorform (2) oberhalb des Schieberabsatzes (23.1) des Schiebers (23) angeordnet wird. Dies stellt sicher, dass der bzw. die Schieber (23) in ihre Endposition in Richtung des Kalibrierstempels (21) bewegbar sind, ohne die Kante (2.11) negativ zu beeinflussen, s.
Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen kann/können im Boden der Blechvorform lokal oder abschnittsweise in Richtung der Öffnung (Ö) weisende Verprägungen (2.3), vgl. rechte Darstellung der Blechvorform (2) in
Das Fertigformen der Blechvorform (2) zu einem Blechbauteil (3) erfolgt in einem Kalibrierwerkzeug (20) umfassend mindestens einen Kalibrierstempel (21), mindestens ein Kalibriergesenk (22) und mindestens einen im Wesentlichen horizontal, beispielsweise im Wesentlichen horizontal zum Kalibrierstempel (21), bewegbaren Schieber (23), in welchem durch Relativbewegung zwischen Kalibrierstempel (21) und Kalibriergesenk (22) das überschüssige Blechmaterial (4) in der Blechvorform (2) gestaucht wird. Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass während des Fertigformens die zumindest im flanschlosen Abschnitt (2.1) vorhandene Kante (2.11) der Blechvorform (2) mit einem an einem im Wesentlichen horizontal bewegbaren Schieber (23) aufweisenden Schieberabsatz (23.1) in Kontakt gelangt, sich daran abstützt und mit einem Druck beaufschlagt wird, um insbesondere gestaucht zu werden.The sheet metal preform (2) is finished forming into a sheet metal component (3) in a calibration tool (20) comprising at least one calibration stamp (21), at least one calibration die (22) and at least one substantially horizontal, for example substantially horizontal to the calibration stamp (21). , Movable slide (23), in which the excess sheet metal material (4) in the sheet metal preform (2) is compressed by relative movement between the calibrating stamp (21) and calibrating die (22). It has been found to be advantageous that during the finish forming the edge (2.11) of the sheet metal preform (2) present at least in the flange-less section (2.1) comes into contact with a slide shoulder (23.1) on a slide (23) that can be moved essentially horizontally it is supported and subjected to pressure in order to be upset in particular.
Der bzw. die Schieber (23) bewegen sich nach dem Positionieren der Blechvorform (2) auf dem Kalibrierstempel in Richtung des Kalibrierstempels (21). Der Schieber (23) umfasst zumindest im flanschlosen Abschnitt (2.1) der Blechvorform (2) einen Vorsprung (23.2), welcher sich in Richtung des Kalibrierstempels (21) erstreckt und auf dem oberen Abschnitt den Schieberabsatz (23.1) aufweist. Der Kalibrierstempel (21) umfasst zumindest im flanschlosen Abschnitt (2.1) der Blechvorform (2) ein- oder beidseitig eine Ausnehmung (21.1), in welcher der Vorsprung (23.2) des Schiebers (23) beim Fertigformen der Blechvorform (2) aufnehmbar ist. Somit taucht der Vorsprung (23.2) in die Ausnehmung (21.1) ein, s.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vor dem Fertigformen respektive vor dem Schließen des Kalibrierwerkzeugs (20) sichergestellt werden, dass die Blechvorform (2) verklemmsicher auf dem Kalibrierstempel (21) positioniert werden kann und auch flanschlose Abschnitte (2.1) neben flanschbehaften Abschnitten in einem Blechbauteil (3) maßhaltig fertiggeformt werden können. Zum Fertigformen der flanschbehafteten Abschnitte werden insbesondere nicht dargestellte weitere Schieber zur Absperrung der Flanschkanten der Blechvorform im Kalibrierwerkzeug vorgesehen, so dass auch diese Abschnitte analog zu den flanschlosen Abschnitten (2.1) eine Druckspannungsüberlagerung erfahren können.The configuration according to the invention makes it possible to ensure, before the final forming or before the closing of the calibrating tool (20), that the sheet metal preform (2) can be positioned on the calibrating stamp (21) so that it cannot jam and that flangeless sections (2.1) can also be positioned next to flanged sections in a sheet metal component ( 3) can be finish-formed true to size. To finish forming the sections with flanges, further slides (not shown) are provided to block off the flange edges of the sheet metal preform in the calibration tool, so that these sections can also experience a compressive stress superimposition analogously to the sections without flanges (2.1).
In
In
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungen eingeschränkt. Andere Blechbauteilformen sind ebenfalls möglich und benötigen entsprechend angepasste Werkzeugkonturen. Insbesondere können die Werkzeuge (10, 20) als Wechselwerkzeuge ausgeführt sein und in einer Fertigungsstraße, insbesondere in einer Pressenlinie, Transfer-Presse oder Folgeverbund-Presse, eingesetzt werden.The invention is not limited to the embodiments shown. Other sheet metal component shapes are also possible and require correspondingly adapted tool contours. In particular, the tools (10, 20) can be designed as interchangeable tools and used in a production line, in particular in a press line, transfer press or progressive press.
Claims (16)
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