DE10241028B3

DE10241028B3 - Verfahren zur Herstellung von bogenförmigen (gerundeten) Strukturbauteilen aus einem Strangpreßprofil

Info

Publication number: DE10241028B3
Application number: DE10241028A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr. Lindner; Alf Birkenstock
Original assignee: Erbsloeh AG
Current assignee: WKW AG
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: CA2419100A1; WO2004022256A1; NO20041654L; US20040045335A1; EP1534443A1; US6843093B2; AU2003205706A1; DE50302737D1; EP1534443B1; CA2419100C; NO331856B1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung von Strukturbauteilen aus einem Strangpreßprofil, insbesondere bestehend aus Al, Mg oder deren Legierungen, welches nach dem Austreten aus der Matrize der Strangpresse zum Zwecke seiner Ausformung als gerades oder bogenförmiges (gerundetes) Profil von einem oder mehreren Führungswerkzeugen geführt wird, wird ein Endabschnitt mit einem Trennwerkzeug abgetrennt und im heißen Zustand mittels Greifwerkzeugen einem Warmumformprozeß und einer oder mehreren weiteren Bearbeitungsstationen nacheinander zugeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bogenförmigen (gerundeten) Strukturbauteilen aus einem Strangpressprofil, insbesondere bestehend aus Aluminium (Al), Magnesium (Mg), oder deren Legierungen, welches nach dem Austreten aus der Matrize der Strangpresse zum Zwecke seiner Ausformung als bogenförmiges (gerundetes) Profil von einem oder mehreren Führungswerkzeugen geführt wird, wonach ein Endabschnitt mit einem Trennwerkzeug abgetrennt und einer oder mehreren weiteren Bearbeitungsstationen nacheinander zugeführt wird.
Ein derartiges Verfahren ist in der Fachwelt, z.B. auf dem Gebiet der PKW-Herstellung, bekannt. Das im Automobilbau bekannte Space-Frame-Konzept verwendet derartige Strangpreßprofile aus Aluminium sowohl als gerade Profile als auch in Form gerundeter Profile. Ein Herstellungsverfahren hierfür ist beispielsweise in der europäische Patentschrift EP 0706843 B1 beschrieben.

Mit wachsender Bedeutung des Leichtbaus bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugen werden neben Aluminiumprofilen zunehmend auch solche aus dem Werkstoff Magnesium oder aus Legierungen der beiden Werkstoffe, z.B. AlMgSi, AlZnMg, MgAl3Zn1 (AZ 31) oder MgMn2 (AM 503) eingesetzt. Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus den genannten Werkstoffen treten nicht unerhebliche Probleme auf, die insbesondere zu tun haben mit den herstellungsbedingten Querschnittsdeformationen bei gebogenen Strangpreßprofilen sowie deren Rückfederung, die schwer beherrschbar ist und daher bei der Weiterverarbeitung zusätzliche Kosten verursacht, z.B. wenn eine automatisierte Fertigung angestrebt wird. Bei nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen, wie Spanen oder Fügen, werden häufig Eigenspannungen derartiger Strangpreßprofile freigesetzt, die nur schwer beherrschbar sind und die Einhaltung der erforderlichen Genauigkeit in Frage stellen.

Gesucht ist daher ein neues Fertigungskonzept, bei welchem ausgehend vom Strangpreßverfahren Strukturbauteile mit besonders hoher Genauigkeit hinsichtlich der Abmessung des Profilquerschnitts und ggf. ihrer Krümmung bei gleichzeitiger Absenkung der Kosten bzw. vertretbar niedriger Kostensteigerung herstellbar sind.

Um den technischen Anforderungen zu genügen wurde bereits vorgeschlagen, eine Kalibrierung der Kontur und des Querschnitts mittels Innenhochdruckumformung (IHU) des Strangpreßprofils vorzunehmen. Nachteilig sind hierbei allerdings die extrem hohen Werkzeugkosten.

Andererseits ist es schwierig oder sogar unmöglich, zumindest aber mit unvertretbar hohem Aufwand verbunden, Strangpreßprofile mit der für das Endprodukt. erforderlichen Genauigkeit direkt, d.h. als unmittelbares Ergebnis des Strangpreßprozesses herzustellen.

Auch nach dem bekannten Verfahren der direkten Rundung des Strangpreßprofils beim Austritt aus der Matrize durch Ausüben einer gesteuerten Querkraft zum Biegen des Profils bereitet die Erzielung der erforderlichen Konturtreue besonders bei dreidimensionalen Profilen mit variabler Krümmung kaum überwindbare technische Schwierigkeiten.

EP 0706843 B1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlprofilquerschnitten, bei welchem das Hohlprofil mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpressvorgang durch eine quer zur Strangpressrichtung auf das Werkstück einwirkende Kraft gebogen wird. EP 0706843 B1 beschreibt das gemäß vorliegender Erfindung beabsichtigte Krümmen von Strangpressprofilen durch Runden, ohne einen darauffolgenden Warmumformprozess in Betracht zu ziehen.

DE 197 17 026 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von geraden Hohlprofilwerkstücken aus Metall, wobei ein Strangpresshohlprofil durch eine Mehrzahl von Formwerkzeugen beim Austritt aus der Matrize durch Innenhochdruckformen warmumgeformt wird. Die Formwerkzeuge grenzen unmittelbar an den Matrizenausgang an, so dass eine etwaige Biegung bzw. Krümmung der Strangpressprofile zwischen Matrizenausgang und den zur Warmumformung vorgesehenen Formwerkzeugen nicht vorgesehen ist. Die Warmumformung der Strangpressprofile erfolgt beim Austritt aus der Matrize, so dass die Temperatur des Strangpressprofils bei der Warmumformung im wesentlichen der Temperatur beim Strangpressen entspricht.

DE 697 06 482 T2 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Warmumformung von kastenförmigen Hohlprofilen aus Leichtmetall, wobei das Strangpressprofil zwischen mindestens zwei, mit Hohlräumen versehenen, konjugierten Formen durch Innenhochdruckumformen nachgeformt wird. Diese Formen werden erwärmt, um das Strangpressprofil während der ganzen Formgebungsphase im wesentlichen auf derselben Temperatur zu halten, mit der es die Strangpressphase verließ.

DE 39 39 217 C2 zeigt ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von metallischen geraden Profilsträngen, bei welchem ein erhitzter Block zunächst für eine erste Querschnittsreduzierung stranggepresst und anschließend, nach Austritt aus der Strangpressmatrize, für eine zweite Querschnittsreduzierung zwischen Walzen verformt wird. Die Querschnittsreduzierung zwischen den Walzen erfolgt in gleicher Hitze wie die Querschnittsreduzierung durch Strangpressen.

DE 42 01 746 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von Vertiefungen an stranggepressten Gegenständen, bei welchem unmittelbar nach Verlassen der Strangpresse, solange der Werkstoff noch weich ist, der Strang durch eine Vertiefung prägende Vorrichtung hindurchgeführt wird.

Demgegenüber besteht ein wesentlicher Vorschlag gemäß der vorliegenden Erfindung darin, daß nach dem Abtrennen eines Abschnitts des Strangpreßprofils mittels eines Trennwerkzeugs das Strangpreßprofil im heißen Zustand mittels Greifwerkzeugen einem Warmumformprozeß zugeführt wird, wobei vor dem Warmumformprozeß die Warmumformtemperatur oder vor anderen Bearbeitungsstationen die Bearbeitungstemperatur durch Kühlen des Werkstücks auf die optimale Prozeßtemperatur eingestellt wird. Mit diesem Schritt wird erreicht, daß die Wärme des heißen Stranges für den nachgeschalteten Warmumformprozeß erhalten bleibt, wobei als Ergebnis dieses Warmumformprozesses einbaufertige Komponenten herstellbar sind. Dabei wird das je nach Werkstoff geeignete Arbeitsfenster in Bezug auf die Umformtemperatur bei optimalem Umformvermögen für Aluminium oder Magnesium oder für Aluminium/Magnesium-Legierungen ohne zusätzlichen Energieaufwand oder ohne großen Energieaufwand, z.B. durch Kühlen des Werkstücks verwirklicht.

Im Interesse der Herstellung verkaufsfähiger Produkte kommen anstelle eines aufwendigen Umformprozesses, bspw. in der Ausgestaltung der Innenhochdruckumformung, bevorzugt wirtschaftlich günstige Warmumformprozesse wie beispielsweise Schmieden oder Prägen in Frage.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es die Möglichkeit bietet, geringere Genauigkeitsanforderungen hinsichtlich der Kontur des Strangpreßprofils in Kauf zu nehmen, da der Warmumformschritt gleichzeitig zum Kalibrieren zwecks Erzielung der genauen Gestalt des fertigen Strukturbauteils genutzt werden kann.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß durch dessen Einbeziehung des Prozeßschrittes der Warmumformung eine Erhöhung der Wertschöpfung dadurch ermöglicht wird, daß im selben Prozeßschritt weitere Gestaltungsmerkmale des Endprodukts verwirklicht werden können wie das Einbringen von Löchern, das Erzeugen kleiner Ausformungen oder dergleichen.

Infolge der geringeren Genauigkeitsanforderungen an das Strangpreßprofil kann die Strangpreßgeschwindigkeit erhöht werden, womit eine wirtschaftlichere Nutzung der in ihrer Anschaffung mit hohen Kosten verbundenen Strangpreßanlage möglich wird.

Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus Magnesium oder Magnesium-Legierungen ist es zur Erhaltung des Gefüges zweckmäßig, daß die Fertigungskette ganz oder teilweise in Schutzgas gehüllt ist, nämlich von der Strangpresse bis hin zum Warmumformprozeß. In diesem Zusammenhang wurde bereits vorgeschlagen, auch den der Strangpresse vorgeschalteten Gießprozeß ebenfalls in einer inerten Atmosphäre durchzuführen.

Eine mögliche Ausgestaltung des Umformprozesses besteht darin, daß die Strangpreßprofile in einem IHU-Schritt (Innenhochdruckumformung) weiterverarbeitet werden. Die damit verbundenen hohen Werkzeugkosten sprechen jedoch vielfach gegen den Einsatz des wegen seiner Genauigkeit an sich wünschenswerten IHU-Verfahrens. Zum Kalibrieren von Al-Bauteilen ist die IHU wie üblich stets als Kaltumformung ausgestaltet; bei Mg-Bauteilen handelt es sich hingegen vorteilhaft um einen Warmumformprozeß.

Auf diese Weise wird erstmals die Ausbildung einer ungünstigen hexagonalen Metallgitterstruktur vermieden.

Als wesentlich günstigeres Umformverfahren ist das Schmieden in Betracht zu ziehen; möglich ist auch ein als Warmumformung ausgeführter Prägeschritt, dem gegenüber dem Schmieden eine höhere Genauigkeit zukommt. Auch eine sequentielle Abfolge beider Verfahren kann ggfs. vorteilhaft sein.

Um beispielsweise in einem Warmumformprozeß durch Schmieden hergestellte Strukturbauteile mit einer gewünschten hohen Formgenauigkeit zu erhalten, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, daß der Warmumformprozeß auch einen Kalibrierschritt umfaßt, welcher beispielsweise an das Schmieden anschließt.

Allen Verfahrenschritten ist gemeinsam, daß sie zu ihrer Optimierung eine genaue Temperatursteuerung erfordern. Ausgehend von der Wärme des heißen Stranges aus der Strangpresse geht es darum, diese für den anschließenden Warmumformprozeß auszunutzen, d.h. für die Warmumformung denjenigen Temperaturbereich sicherzustellen, innerhalb welchem in Anpassung an den verarbeiteten Werkstoff ein optimales Umformergebnis zu erwarten ist.

Für die Herstellung von Mg-Strukturbauteilen bedeutet dies vorteilhafterweise die Einstellung einer Warmumformtemperatur von 180°C bis 400°C, vorzugsweise 225° bis 280°C.

Bei einer sog. aushärtbaren Aluminium-Knetlegierung (Al-Mg-Si-Legierungen) liegt eine geeignete Temperatur für die Warmumformung nach dem Strangpressen unter 200°C. Hierbei hat die Abkühlung des stranggepreßten Profils zweckmäßigerweise derart schroff zu erfolgen, daß es nicht zu Mg₂Si-Ausscheidungen in einem Temperaturbereich von 520°C bis 200°C kommt. Der anschließende Warmumformschritt ist dann in möglichst kurzer Zeit durchzuführen, um auch hier das volle Umformvermögen dieses Werkstoffes auszunutzen, bevor es zur Materialhärtung durch Mg₂Si-Ausscheidungen kommt.

Für die Herstellung von Al-Strukturbauteilen ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, die Warmumformtemperatur zwischen 300°C und 600°C, vorzugsweise zwischen 400°C und 520°C einzustellen; ist ein Prägeschritt vorgesehen, so ist es zweckmäßig, die Umformtemperatur eher an der Obergrenze des genannten Temperaturbereichs, also nahe 600°C einzustellen.

Im Rahmen der Erfindung können sich bei der Verarbeitung von Al- und Mg-Strukturbauteilen an den Warmumformprozeß weitere Bearbeitungsstationen anschließen, bevorzugt die Warmaushärtung im Wärmeofen und danach verschiedene mechanische Bearbeitungsstationen, wobei das Werkstück vor der Warmaushärtung in einer vorgeschalteten Kühlzone gekühlt werden kann. Die Kühlzone kann aber auch vor dem Warmumformprozeß vorgesehen sein. Dies trifft insbesondere auf die Verarbeitung von aushärtbaren Al-Knetlegierungen zu. Wie bereits vorstehend zum Ausdruck gebracht, geht es dabei um die Vermeidung einer unerwünschten Gefügehärtung durch Mg₂Si-Ausscheidungen.

Um eine optimierte Verkettung des gesamten Fertigprozesses zu verwirklichen, ist – schon aufgrund der hohen Prozeßtemperaturen – eine weitgehende Automatisierung vorteilhaft. Insbesondere kann man dadurch das Zwischenlagern von Halbfertigteilen vermeiden.

Diesem Ziel dienen weitere Ausgestaltungen der Erfindung, wonach das Werkstück zwischen den Bearbeitungsstationen von Greifwerkzeugen in Art von Handling-Robotern übergeben wird und ferner, daß Führungs- und Trennwerkzeuge ebenfalls jeweils in Art von Robotern ausgebildet sind, nämlich als Führungs- und Trennroboter. Während die Führungsroboter außerhalb des Strangs raumfest abgestützt sind, um Verformungskräfte übernehmen zu können, ermöglichen die Trennroboter deren Bewegung mit dem Strang, indem sie auf dem austretenden Strang im Bereich der Trennstelle fixiert sind, zumindest solange die Trenneinrichtung des Trennroboters arbeitet.

Die Führungsroboter besitzen eine Führungseinrichtung, die in einer zur Preßebene senkrechten Ebene bewegbar und/oder um seine Längsachse drehbar ist. Sie dient zum Verformen des Strangpreßprofils innerhalb einer Ebene mit konstantem oder variablem Radius und zum Tordieren des Profils um seine Längsachse.

Ferner ist vorteilhaft, daß die Taktzeiten, mit welcher die Prozeß- und Bearbeitungsschritte aufeinanderfolgen, maßgeblich an die jeweilige Strangpreßgeschwindigkeit angepaßt werden. Dementsprechend ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß für die Herstellung von Al-Strukturbauteilen nach dem Strangpressen eine Vervielfachung, z.B. eine Verdoppelung der für Mg-Strukturbauteile erforderlichen Herstellungskette eingerichtet wird. Dies ergibt sich als Folge deutlich höherer Strangpreßgeschwindigkeiten bei Aluminium-Komponenten (bis 25 m/min) gegenüber Magnesium-Komponenten (bis 1,5 m/min).

Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus gerundeten Strangpreßprofilen, welche besonders häufig im Karosseriebau vorkommen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß wenigstens ein Führungsroboter abhängig vom Preßweg des Strangpreßprofils sowie vom jeweiligen Krümmungsverlauf Weg-gesteuert wird, wobei der Preßweg direkt am austretenden Strang mittels einer am Führungsroboter befestigten Sensoreinrichtung gemessen werden kann.

Das Strangpreßprofil wird dabei von dem Führungsroboter verformt und zweckmäßig durch einen Handlingroboter gestützt, um schließlich von einem Trennroboter abgelängt zu werden. Bei einfacher Geometrie des Bauteils kann zur Abstützung auch ein Auslauftisch genügen.

In der Minimalausstattung kann für das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren neben dem Trennroboter und einem Handlingroboter, der das abgetrennte Bauteil aufnimmt und dem Warmumformprozeß zuführt, ggf. nur ein Führungsroboter erforderlich sein, der das Runden des geradlinig aus der Strangpresse austretenden Strangpreßprofils übernimmt und dieses gleichzeitig unterstützt. Unter bestimmten geometrischen Voraussetzungen können damit sowohl gerade als auch beliebig gekrümmte Bauteile hergestellt werden. Für besonders komplexe Bauteile, die z.B. mit variablen Radien gerundet und auch noch durch Tordieren verformt werden, sind wenigstens zwei Führungsroboter zweckmäßig.

Die Robotertechnik erfordert einen besonders großen Aufwand für die Herstellung räumlich gerundeter Strangpreßprofile mit variabler Krümmung. Bei der Verwirklichung derartiger Konturen sind neben einem Weg-Sensor mindestens zwei Raumachsen und der Verdrehwinkel numerisch zu steuern. Dabei kann das dreidimensional gekrümmte Strangpreßprofil nicht mehr auf einem Auslauftisch abgesetzt werden, sondern muß im Raum von zwei oder mehreren Handlingrobotern derart unterstützt werden, daß eine unerwünschte Deformation des noch weichen Strangpreßprofils vermieden wird.

Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäß vorgeschlagene Fertigungskette beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm zu einer Fertigungskette für ein Al-Strukturbauteil;
2 zeigt ein Blockdiagramm zu einer Fertigungskette für ein Mg-Strukturbauteil.
Soweit die beiden Fertigungsketten gemäß den 1 und 2 übereinstimmen, werden die gleichen Bezugsziffern verwendet.
Gemäß 1 sind einer Strangpresse 1, ein oder mehrere Führungsroboter 2 nachgeschaltet, die mittels einer Weg-Steuerung 4 gesteuert sind. Die Führungsroboter 2 besitzen Führungseinrichtungen, z.B. in Form von Rollenkäfigen, welche das aus der Strangpresse 1 extrudierte Strangpreßprofil führen bzw. stützen und – im Falle eines gerundeten Profils – mit konstanter oder variabler Krümmung in einer Ebene oder im Raum verformen. Dazu ist es erforderlich, den Weg des die Presse verlassenden Strangpreßprofils exakt zu messen, was vorteilhaft mit einem berührungslosen Weg-Sensor einer Weg-Steuerung 4 geschieht, sowie die Krümmung zu messen, was vorzugsweise durch drei berührungsfrei arbeitende optische Sensoren geschieht, die quer zum Profil verfahrbar auf Schienen angeordnet sind.
Je nach Komplexität der Kontur des Strangpreßprofils und abhängig von dessen Formstabilität im heißen Zustand können bis zu drei Handlingroboter 3 erforderlich sein, welche ohne Ausübung von Verformungskräften das Profil fassen, stützen und schließlich an einen nachfolgenden Trennroboter 5 weitergeben, der mit einem Trennwerkzeug, beispielsweise in Form einer Kreissäge versehen ist, die während einer kurzen Unterbrechung des Strangpreßvorgangs das Strangpreßprofil durchtrennt. Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, eine fliegende Säge einzusetzen, die ohne Unterbrechung des Strangpreßvorgangs das Strangpreßprofil durchtrennt, indem sie zusammen mit dem Trennroboter, an dem sie befestigt ist, mit dem Strangpreßprofil mitbewegt wird.
Im Falle einer dreidimensionalen Kontur des gerundeten Strangpreßprofils sind eine Mehrzahl mitlaufender Handlingroboter 3 erforderlich, welche so gesteuert sind, daß sie beim Erreichen einer Endposition in eine Startposition zurückgeführt werden können, so daß vorzugsweise stets zwei Handlingroboter 3 am Strangpreßprofil angreifen, während ein dritter Handlingroboter 3 umgesetzt wird. Bei dreidimensional gerundeten bzw. gekrümmten Bauteilen kann es vorteilhaft sein, anstatt eines Führungsroboters 3 mit einem Rollenkäfig, durch den sich der austretende Strang hindurchbewegt, mindestens zwei Führungsroboter einzusetzen, die mit einem Greifersystem versehen sind, welches in der Lage ist, das Strangpreßprofil fest zu fassen, um auch Momente auf dieses übertragen zu können, so daß die jeweils gewünschte dreidimensionale Kontur des Strangpreßprofils bestehend aus Krümmungen und Verdrehungen erzielbar ist. In diesem Fall übernehmen die Führungsroboter 2 jeweils auch die Aufgabe eines Handlingroboters 3.
Das abgetrennte Strangpreßprofil wird von einem Handlingroboter 3 übernommen, welcher es entweder direkt dem Warmumformprozeß 8 oder einer diesem vorgeschalteten Kühlzone 9 zuführt (1). Nach Durchlaufen des Warmumformprozesses 8, z.B. in einem Schmiedegesenk, wird das fertiggeformte Strukturbauteil wiederum über Handlingroboter 3 oder eine andere Transporteinrichtung dem Prozeßschritt der Warmaushärtung 10 unterworfen, bevor es z.B. mittels weiterer Handlingroboter 3 einem nachgeschalteten Bearbeitungszentrum zugeführt wird.
Falls das Al-Strukturbauteil gemäß 1 mit weiteren Mg-Modulen zu verbinden ist, erfolgt dies entweder durch Kleben 7 vor der Warmaushärtung 10 oder in einem Schweiß- und Bearbeitungszentrum 11 für Reibrührschweißen von Al-Mg-Modulen. Eine weitere spanabhebende Bearbeitung kann in einem herkömmlichen Bearbeitungszentrum 12 erfolgen. Erst danach kann das fertige Strukturbauteil an den Versand 13 abgegeben werden.
Die in 1 gestrichelt eingezeichnete Kühlzone 9 ist nur für spezielle Werkstoffe erforderlich, bei denen eine schroffe Abkühlung vor dem Warmumformprozeß 8 unumgänglich ist, wie dies beispielsweise auf aushärtbare Aluminium-Knetlegierungen (Al-Mg-Si-Legierungen) zutrifft. Bei diesen Legierungen kommt es darauf an, in einem Temperaturbereich von 520° bis 200°C eine Härtung durch Mg₂Si-Ausscheidungen zu vermeiden.
2 betrifft die Herstellung von Strukturbaukomponenten aus Mg oder Mg-Legierungen. Dort ist eine durch einen gestrichelten Rahmen 14 angedeutete Inertgasatmosphäre erforderlich, um die unveränderte Gefügestruktur des verarbeiteten Werkstoffs sicherzustellen. Die Inertgasatmosphäre umfaßt alle Fertigungsschritte vom Ausgang aus der Strangpresse 1 bis zum Eingang in den Warmumformprozeß 8.
An den Warmumformprozeß 8 kann sich eine Kühlzone 9 anschließen, welche einer Beschleunigung des Verfahrensablaufs dient, d.h. eine raschere Zuführung des Strangpreßprofils an die nachfolgende Aushärtung im Wärmeofen 10 ermöglicht. Eine derartige Kühlzone 9 ist selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der Prozeßführung gemäß 1 denkbar.

Claims

Verfahren zur Herstellung von bogenförmigen (gerundeten) Strukturbauteilen aus einem Strangpreßprofil, insbesondere bestehend aus Al, Mg oder deren Legierungen, welches nach dem Austreten aus der Matrize der Strangpresse (1) zum Zwecke seiner Ausformung als bogenförmiges (gerundetes) Profil von einem oder mehreren Führungswerkzeugen (2) geführt wird, wonach ein Endabschnitt mit einem Trennwerkzeug abgetrennt und im heißen Zustand mittels Greifwerkzeugen einem Warmumformprozeß (8) und einer oder mehreren weiteren Bearbeitungsstationen nacheinander zugeführt wird, wobei vor dem Warmumformprozeß (8) die Warmumformtemperatur oder vor anderen Bearbeitungsstationen die Bearbeitungstemperatur durch Kühlen des Werkstücks auf die optimale Prozeßtemperatur eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Mg-Strukturbauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertigungskette ganz oder teilweise in Schutzgas gehüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmumformprozeß (8) als Innenhochdruckumformung, Schmieden oder Prägen ausgestaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmumformprozeß (8) einen Kalibrierschritt umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Mg-Strukturbauteilen die Warmumformtemperatur zwischen 180°C und 400°C, vorzugsweise 225°C bis 280°C, beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Al-Strukturbauteilen die Warmumformtemperatur zwischen 300 °C und 600°C, vorzugsweise 400 bis 520°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Bearbeitungsstationen nach dem Warmumformprozeß (8) die Warmaushärtung (10) und danach die mechanische Bearbeitung folgen, wobei das Bauteil vor der Warmaushärtung (10) in einer vorgeschalteten Kühlzone (9) gekühlt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück zwischen den Bearbeitungsstationen von Greifwerkzeugen in Art von Handlingrobotern (3), welche dem Strangpreßprofil folgen, übergeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungs- und Trennwerkzeuge jeweils in Art von Robotern, nämlich als Führungs- (2) und Trennroboter (5) ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsroboter (2) jeweils außerhalb des Strangpreßprofils raumfest abgestützt und mit einer Führungseinrichtung versehen sind, die in einer zur Preßebene senkrechten Ebene bewegbar und/oder um seine Längsachse drehbar ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Trennroboter (5) jeweils in Reichweite einer Trennstelle fest mit dem Strangpreßprofil verbunden sind, zumindest während die Trenneinrichtung arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Strukturbauteilen mit variabler Krümmung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein das Strangpreßprofil greifender Führungsroboter (2) abhängig vom Preßweg sowie vom Krümmungsverlauf des Strangpreßprofils Weggesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßweg direkt am austretenden Strang mittels einer am Führungsroboter (2) befestigten Sensoreinrichtung gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil zu seiner Ausformung durch mehrere rückführbar gesteuerte Führungsroboter (2) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktzeiten, mit welcher die Prozeß- und Bearbeitungsschritte aufeinander folgen, maßgeblich an die Strangpreßgeschwindigkeit angepaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung von Al-Strukturbauteilen nach dem Strangpressen mindestens eine Verdoppelung der für Mg-Strukturbauteile erforderlichen Herstellungskette eingerichtet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil von mindestens einem Führungsroboter (2) verformt wird, wobei wenigstens zwei Handlingroboter (3) abwechselnd an den Stran ganfang zurückgeführt werden und das austretende Strangpreßprofil unterstützen.