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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Nebenform
in ein einen Hohlraum aufweisendes Formteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Zum
Einbringen von Nebenformen in Formteile mit einem Hohlraum, insbesondere
von Strangpress-Profilen oder Rohren wird unter anderem das Innenhochdruck-Umformungsverfahren
eingesetzt. Hierbei wird ein Formteil, insbesondere ein Profil oder
Rohr, mit einem geschlossenen Querschnitt in ein Werkzeug eingelegt
und an beiden Enden dicht verschlossen. Das Werkzeug wird geschlossen. Dann
wird mittels einer Flüssigkeit
das Formteil unter sehr hohem Druck aufgeblasen bis es sich vollständig an
die Werkzeuggravur bzw. Verprägung
angepasst ist. Die Kontur des Formteils wird dabei durch die einformende
Werkzeugkontur und durch den im Formteil vorherrschenden Innendruck
bestimmt. Bei diesem Verfahren dient der Innendruck im Formteil als
Verformungsmedium, welches das Formteil solange selbst verformt,
bis es die Gravur bzw. Verprägung
im Werkzeug ausfüllt.
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Nachteilig
beim Innenhochdruck-Umformungsverfahren ist es, dass hierfür ein Innendruck von
ca. 1000–2000
bar benötigt
wird. Durch den hohen Innendruck entstehen enorme Kräfte, die
vom Werkzeug aufgefangen werden müssen. Da die Pressvorrichtungen
des Werkzeugs keine seitliche Kräfte
aufnehmen können,
muss gerade in diesem Bereich der formende Teil des Werkzeugs alle
anfallende Kräfte
auffangen, wodurch diese Werkzeugteile sehr massiv dimensioniert
werden müssen.
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Das
heißt,
dass diese Werkzeuge zum Innenhochdruck-Umformen sehr teuer sind.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Pressentechnik sehr
aufwendig ist. Zum einen wird eine teuere Druckübersetzertechnik benötigt, um
die hohen Innendrücke
bereitzustellen. Dies erfordert wiederum Pressen mit mehreren tausend
Tonnen Zuhaltekraft, um den aus dem Innendruck entstehenden Kräften entgegenzuwirken.
Aus diesen Gründen
ist das Innenhochdruck-Umformungsverfahren auch im Bezug auf die
Anlagentechnik und die Werkzeug-Investitionen sehr kostenintensiv.
Demnach lohnt sich ein solches Verfahren nur für Bauteile, die in großer Stückzahl benötigt werden.
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Neben
dem Innenhochdruck-Verfahren, bei dem aufgrund der hohen Drücke weistestgehend Umform-Medien
in flüssiger
Form wie Wasser oder Öl
eingesetzt werden, gibt es auch andere Verformungsverfahren, insbesondere
herkömmliche
Prägeverfahren,
bei denen das Formteil in einem Werkzeug mittels eines Metallstempels
verformt wird. Bei diesem kostengünstigen Verfahren wird eine
stempelartige Vorrichtung in oder auf das Bauteil gedrückt.
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Nachteilig
bei diesen herkömmlichen
Prägeverfahren
ist es, dass sich das Formteil, insbesondere ein längeres Strangpressprofil,
beim Einbringen der Nebenform in alle Raumrichtungen verzieht, so dass
ein genaues maßhaltiges
Bauteilergebnis mit einem solchen Verfahren nicht möglich ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein kostengünstiges Verfahren zum exakten
Einbringen von Nebenformen in Formteile mit einem Hohlraum aufzuzeigen,
das die Maßhaltigkeit
der Formteile gewährleistet
und das auch für
kleinere Stückzahlen rentabel
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.
Hierbei wird das Formteil in eine Halterung, die aus Stahl oder
einem anderen Werkstoff bestehen kann und die das Formteil teilweise
oder ganz einformt, eingelegt und der Hohlraum des Formteils mit
einem gasförmigen
Medium, zur Erzeugung eines Innendrucks befüllt, der im Innern des Formteils
nur als Stützmedium
dient ohne das Formteil zu verformen. Danach wird eine Nebenform
in das Formteil mittels eines festen Verformungsmedium, insbesondere
eines Verprägungsstempels,
von außen
eingebracht.
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Die
Vorteile der Erfindung bestehen darin, für den Aufbau des Stützdrucks
gasförmige
Medien Verwendung finden können,
da der zum Abstützen
benötigte
Druck wesentlich geringer ist, als der Druck, der zum Verformen
benötigt
würde.
Ein solcher Aufbau kann kostengünstig
realisiert werden, weil die zur Verarbeitung benötigten Werkzeuge nicht so aufwendig
ausgestaltet sein müssen,
wodurch sich der Einsatz dieses Verfahrens bei Formteilen für Kleinserien besonders
gut eignet. Mit diesem Verfahren lassen sich Nebenformen mittels
Verprägungsstempel
exakt in das Formteil einbringen, ohne Einfallstellen an den benachbarten
Bereichen zu verursachen. Die Maßhaltigkeit, insbesondere die
Formlinientoleranzen, der Formteile verschlechtern sich bei diesem
Verfahren nur unwesentlich. Mit diesem Verfahren ist es möglich, das
Abwinkeln der benachbarten Formteilzonen beim Aufdrücken des
Stempels zu verhindern, so dass z.B. benachbarte Montageflächen nicht
in Mitleidenschaft gezogen werden. Ein weitere Vorteil bei diesem
Verfahren ist es, dass damit Formteile mit Nebenformen hergestellt
werden können,
die neben ihrer Funktionalität
auch ein sehr ästhetisches
Aussehen aufweisen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei erweist es sich
als besonders kostengünstig,
wenn Pressluft oder Stickstoff als gasförmiges Stützmedium verwendet wird, weil
diese Stoffe in der Regel in den Montagehallen bereits zur Verfügung stehen
und hierfür
keine umwelttechnischen Auflagen erfüllt werden müssen. Werden
bei diesem Verfahren Werkzeugteile verwendet die eine Elastizität aufweisen
und die im Verformungsbereich bzw. in einem benachbarten Gebiet angeordnet
sind, so können
diese als äußere Stütze die
Verformung bzw. die Kraftübertragung
auf benachbarte Gebiete günstig
beeinflussen. Dadurch können
z.B. faltenfreie, seitliche Ausbauchungen ohne Einfallstellen gestaltet
werden. Eine besonders vorteilhafte Anwendung für diese Verfahren ist das Einbringen
von sogenannten Crash-Sicken, Soll-Faltstellen oder Soll-Knickstellen
in die Trägerprofile von
z.B. Sportwagen- oder Luxuskarosserien, die nur in Kleinserienstückzahlen
aufgebaut werden. Auch für
den Modellbau bietet dieses Verfahren vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
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Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1:
Längsschnitt
durch das im Werkzeug befindliche Formteil vor dem Einbringen der
Nebenform
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2:
Längsschnitt
durch das im Werkzeug befindliche Formteil nach dem Einbringen der
Nebenform
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3:
Draufsicht auf eine horizontale Verformungsebene von dem im Werkzeug
befindlichen Formteil vor dem Einbringen der Nebenform
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4: Draufsicht auf eine horizontale Verformungsebene
von dem im Werkzeug befindlichen Formteil nach dem Einbringen der
Nebenform
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5:
zeigt einen Querschnitt an der vertikalen Verformungsebene durch
das im Werkzeug befindliche Formteil vor dem Einbringen der Nebenform.
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6:
zeigt einen Querschnitt an der vertikalen Verformungsebene durch
das im Werkzeug befindliche Formteil nach dem Einbringen der Nebenform
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7:
Formteil, dessen Hohlraum beim Einbringen der Nebenform mit einem
gasförmiges
Stützmedium
gefüllt
war
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8:
Formteil, dessen Hohlraum beim Einbringen der Nebenform leer war
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1 zeigt
einen Längsschnitt
durch das im Werkzeug befindliche Formteil 1 vor dem Einbringen der
Nebenform. In einem Umformungswerkzeug, bestehend aus einer Werkzeughalterung
mit einem Werkzeugunterteil 2 und einem Werkzeugoberteil 3, die
als Halterungen bei der Umformung dienen, und einem Verprägungstempel 4,
der die Nebenform bei der Umformung erzeugt, befindet sich das Formteil 1. Das
Formteil 1, weist einen Hohlraum 6 auf. Dieser Hohlraum 6 ist
mittels Abdichtungen 8 an seinen Enden bereits verschlossen
und mit einem gasförmigen Stützmedium
gefüllt.
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Zur
Abdichtung 8 können
Kunststoff- oder Gummiwerkstoffe verwendet werden, die z.B. als Platten
oder Stopfen 8 auf die Formteilkanten oder – flächen gepresst
werden. Die Gestaltung der Halbzeugform zur Werkzeugabdichtung kann
flexibel variiert werden, so dass zum Beispiel auch, wie hier abgebildet,
Stopfen 8 verwendet werden können. Die Abdichtung kann manuell
erfolgen, indem die Abdichtmechanik an das Formteil 1 und/oder
an die Werkzeughalterung 2, 3 angeschraubt wird.
Es ist aber auch eine Automatisierung der Abdichtung z. B. durch
einen Pneumatikzylinder denkbar.
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Der
Arbeitsdruck im Formteil 1 sollte gerade ausreichend hoch
sein, um Einfallstellen in Verprägungsnähe entgegenzuwirken
und zu verhindern. Die eigentlichen Umformungen werden, wie in 2 gezeigt,
durch den Verprägungsstempel 4 durchgeführt. Der
Stützdruck
im Hohlraum 6 wirkt vor allem prozessunterstützend. Die
eingesetzten Stützdrücke liegen
im Niederdruckbereich z.B. zwischen 5 und 20 bar. Der niedrige Stützdruck
ermöglicht
eine kostengünstige
Drucksteuerung und einfache Abdichtung. Ferner werden geringere
Presskräfte
zum Werkzeugbetrieb benötigt
und auch die Werkzeugbauteile können
viel kleiner dimensioniert werden. In diesem Anwendungsbeispiel
sind die Abdichtungen 8 einfache Stopfen. Der Druck im
Hohlraum 6 des Formteils 1 beträgt z.B.
ca. 5–20
bar. Das Formteil 1 ist in diesem Anwendungsbeispiel ein
Aluminium-Strangpressprofil,
das später
als Längsträger in einer
Leichbau-Karosserie Verwendung findet. Die Befüllung des im Formteil 1 angeordneten
Hohlraums 6 kann vor, beim oder nach dem Einlegen des Formteils 1 in
die Werkzeughalterung 2, 3 erfolgen. Das zum Füllen des Hohlraums 6 verwendete
Gas ist in diesem Ausführungsbeispiel
Pressluft, das umweltfreundlich ist und überall kostengünstig zur
Verfügung
steht. Das hier abgebildete Formteil 1 ist zwischen den
Werkzeugteilen 2 und 3 ganz oder teilweise fixiert,
so dass bei der Einbringung der Nebenform das Formteil 1 seine Formlinien 11 an
den nicht umzuformenden Stellen beibehält und beispielsweise bei dieser
Umformung nicht zusammenklappt. Über
dem Formteil 1 befindet sich der Verprägungsstempel 4, der
die Nebenform mittels plastischer Verformung in das Formteil 1 einbringen
soll. Dieser Verprägungsstempel 4 kann
eine beliebige Form aufweisen. Im Anwendungsbeispiel weist der Verprägungsstempel
einen Keilform auf, der eine Querrille als Nebenform im Formteil 1 erzeugt.
Eine Anordnung von Querrillen auf einem als Längsträger für Kraftfahrzeugkarosserien
ausgebildeten Aluminium-Strangpressprofil
dienen bei einem Unfall dazu, dass sich der Längsträger an diesen Crash-Sicken
zusammenfaltet, so dass die Aufprallenergie in definierter Form
aufgenommen werden kann. Der Verprägungsstempel 4 und
die Werkzeughalterung 2, 3 sind beweglich zueinander
angeordnet, sodass entweder das Formteil 1 zum Verprägungsstempel 4 oder
der Verprägungsstempel 4 zum Formteil 1 geführt werden
kann. Ist das Formteil 1 in der Werkzeughalterung 2, 3 fixiert
und positioniert wird die Verformung, das heißt das Einbringen der Nebenform
in das Formteil 1, mittels Verprägungsstempel 4 durchgeführt.
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2 zeigt
einen Längsschnitt
durch das im Werkzeug befindliche Formteil 1 wie in 1 beschrieben
nach dem Einbringen der Nebenform. Im Gegensatz zur 1 befindet
sich jetzt der Verprägungsstempel 4 im
Formteil 1. Ferner weist das Formteil 1 jetzt
eine Nebenform 7 auf. Die im Anwendungsbeispiel querrillenförmige Nebenform 7 im Formteil 1 ist
das Ergebnis der plastischen Verformung mittels Verprägungsstempel 4.
Hierbei ist besonders bemerkenswert, dass sich die Nebenform 7 bedingt
durch den im Innern herrschenden Stützdruck im Innern des Formteils 1 sehr
exakt an die Form des Verprägungsstempel 4 anschmiegt.
Der Flächeneinzug
auf dem Formteil 1 im Übergangsbereich
zur Nebenform 7 ist sehr gering. Das heißt in diesem
Fall der Kantenbereich 13 der Rille ist sehr exakt ausgebildet.
Ferner soll diese Längsschnittabbildung
zeigen, dass die nicht mit dem Verprägungsstempel 4 in
Berührung
gekommenen Flächen
und Linien des Formteils fast alle in ihrer ursprünglichen Ausbildung
erhalten bleiben. Das heißt,
dass das Formteil 1 fast ausschließlich nur an den mit dem Verprägungsstempel 4 in
kontaktstehenden Stellen verformt wird. Im Seitenbereich an denen
eine Verformung stattfindet ohne dass ein Kontakt zum Verprägungsstempel
besteht kann die Verformung in einem kontrollierbaren Ablauf erfolgen,
so dass auch in diesem Bereich immer identische Verformungen entstehen.
Dies soll in den nachfolgenden Figuren beschrieben werden.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf die horizontale Verformungsebene von dem im
Werkzeug 2, 3, 5 befindlichen Formteil
vor dem Einbringen der Nebenform. In einem Umformungswerkzeug, bestehend aus
einem Werkzeugunterteil 2, einem Werkzeugoberteil, wobei
das Werkzeugoberteil in dieser Ansicht nicht dargestellt werden
kann, die als Halterungen bei der Umformung dienen, und einem Verprägungstempel 4,
der die Nebenform bei der Umformung erzeugt, befindet sich das Formteil 1.
In dieser Ansicht weist das Werkzeugunterteil 2 elastische
Backen 5 auf, die seitlich zum Formteil 1 im Umformungsbereich
angeordnet sind. Diese Backen 5 sind so dimensioniert,
dass sie sich an das Formteil anschmiegen. Das Formteil 1,
weist den in 1 beschriebenen mit Gas befüllten Hohlraum,
der in dieser Abbildung nicht sichtbar dargestellt werden konnte.
Das hier abgebildete Formteil 1 ist in der Werkzeughalterung
fixiert. Über
dem Formteil 1 befindet sich der Verprägungsstempel 4. Im
Anwendungsbeispiel weist der Verprägungsstempel 4 einen
Keilform auf, der eine Querrille als Nebenform im Formteil erzeugt.
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Ist
das Formteil 1 im teilweise elastische Komponenten 5 aufweisenden
Werkzeug fixiert und positioniert wird die Verformung, das heißt das Einbringen
der Nebenform in das Formteil mittels Verprägungsstempel durchgeführt.
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4 zeigt eine Draufsicht auf die horizontale
Verformungsebene von dem im Werkzeug 2, 5 befindlichen
Formteil 1 nach dem Einbringen der Nebenform 7.
Zusätzlich
zu dem in 2 und 3 dargestellten
Sachverhalt zeigt diese Figur den Seitenbereich des Formteils im
Bereich der eingebrachten Nebenform 7 und die daraus resultierende
Verformung der elastischen Backen 5 im Werkzeug. Diese elastischen
Backen dienen zur Einsparung von Kosten. Das heißt, die Werkzeugflächen, die
sich im direkten Verprägungsbereich
befinden, werden aus einem elastischen Kunststoff hergestellt. Durch
die Elastizität
dieser Matrizeneinsätze
kann deren Kontur der des unverformten Formteils 1 entsprechen. Wären diese
Backen aus Stahl, müssten
diese mit einer komplizierten Freiform-Kontur des fertig umgeformten
Formteils versehen werden. Bei diesem Verfahren werden vorzugsweise
Matrizeneinsätze
aus einem Elastomer verwendet, deren Härte und Werkstoffeigenschaften
auf die Verformung abgestimmt sind. Durch die geringe und einfache
Bearbeitung dieser Matrizeneinsätze,
die keine Freiformflächen aufweisen,
ergibt sich ein weiterer Kostenvorteil für das Verfahren.
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Beim
Einbringen des Verprägungsstempel wird
das im Formteil 1 verdrängte
Material nach außen
in den Seitenbereich gestaucht. Der Grund hierfür ist die partielle Elastizität des Haltewerkzeug
an dieser Stelle, die mit dem elastischen Backen-Einsatz 5 einfach
und kostengünstig
realisiert werden kann. Da in diesem Seitenbereich das Werkzeug elastisch
ist, ist auch hier der Verformungswiderstand am geringsten, so dass
sich hier das Material, das vom Verprägungsstempel verdrängt worden
ist, ausformen kann. Diese seitliche Ausformung, die ohne den direkten
Kontakt zum Verprägungsstempel 4 zustande
kommt, sondern nur von den Verformungskräften im Formteil 1 herrührt, ist
im Ausführungsbeispiel
eine Ausbauchung 10. Die Ausbauchung 10 ist an
beiden Seiten symmetrisch angeordnet. Die Form und die Reproduzierbarkeit
dieser seitlichen Ausbauchung 10 beim Verprägen ist
abhängig
vom Stützdruck
im Innern des Formteils 1 und von der Elastizität des Werkzeugs
in diesem Bereich. Die elastischen Backen 5 dienen hierbei
als elastische Stütze im
Außenbereich,
die zusammen mit dem im Hohlraum angeordneten gasförmigen Stützmedium
ein Zusammenfalten des Seitenbereichs verhindern sollen. Mit diesen
Stützmitteln
wird die Umformung optimal beeinflußt, so dass eine faltenfreie,
gleichmäßige Ausbauchung 10 erzielt
werden.
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5 zeigt
einen Querschnitt, das heißt
den Schnitt A-A aus 3, an der vertikalen Verformungsebene
durch das im Werkzeug 2, 3, 5 befindliche
Formteil 1 vor dem Einbringen der Nebenform. In einem Umformungswerkzeug,
bestehend aus einem Werkzeugunterteil 2, einem Werkzeugoberteil 3,
die als Halterungen bei der Umformung dienen, und einem Verprägungstempel 4,
der die Nebenform bei der Umformung erzeugt, befindet sich das einen rechteckigen
Querschnitt aufweisende Formteil 1. In dieser Anordnung
weist das Werkzeugunterteil 2 elastische Backen 5 auf,
die seitlich zum Formteil im Umformungsbereich angeordnet sind.
Diese Backen 5 sind so dimensioniert, dass sie sich an
das Formteil anschmiegen können.
Das Formteil 1, weist den in 1 beschriebenen
mit Gas befüllten
Hohlraum 6 auf. Das hier abgebildete Formteil 1 ist
zwischen den Werkzeugteilen 2, 3, 5 fixiert, Über dem
Formteil 1 befindet sich der Verprägungsstempel 4. In
dieser Ansicht ist der keilförmige
Verprägungstempel
rechteckig und so dimensioniert, dass er seitlich über das Formteil 1 heraussteht
um auch die spätere
Ausbauchung mit einer Querrillenstruktur zu versehen. Ist das Formteil 1 im
teilweise elastische Komponenten 5 aufweisenden Werkzeug
fixiert und positioniert wird die Verformung, das heißt das Einbringen
der Nebenform in das Formteil mittels Verprägungsstempel 4 durchgeführt.
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6 zeigt
einen Querschnitt, das heißt
den Schnitt B-B an der vertikalen Verformungsebene durch das im
Werkzeug befindliche Formteil 1 nach dem Einbringen der
Nebenform. Zusätzlich
zu den in den vorhergehenden Figuren dargestellten Sachverhalt zeigt
diese Figur den Seitenbereich im Querschnitt des Formteils 1 im
Bereich der Talsohle der rillenförmigen
Nebenform 7 und die daraus resultierende Verformung der
elastischen Backen 5 im Werkzeug. Hierbei wird deutlich,
dass beim Einbringen des Verprägungsstempel 4 das
im Formteil verdrängte
Material nach außen
in den Seitenbereich gestaucht wird. Der Grund hierfür ist die
Elastizität
des Haltewerkzeug an dieser Stelle, die mit den elastischen Backen-Einsatz 5 einfach
und kostengünstig realisiert
werden kann. Da in diesem Seitenbereich das Werkzeug elastisch ist,
ist auch hier der Verformungswiderstand am geringsten, so dass sich
hier das Material, das vom Verprägungsstempel 4 verdrängt worden
ist, ausformen kann. Diese seitliche Ausformung, die ohne den direkten
Kontakt zum Verprägungsstempel 4 zustande
kommt, sondern von den Kraftübertragung
im Material im Formteil 1 herrührt ist im Ausführungsbeispiel
eine Ausbauchung 10. Die Ausbauchung 10 ist an
beiden Seiten symmetrisch angeordnet. Die Form und die Reproduzierbarkeit
dieser seitlichen Ausbauchung 10 beim Verprägen ist
abhängig
vom Stützdruck
im Innern 6 des Formteils 10 und von der Elastizität des Werkzeugs in
diesem Bereich. Die elastischen Backen 5 dienen hierbei
als elastische Stütze
im Außenbereich
die zusammen mit dem im Hohlraum 6 angeordneten gasförmigen Stützmedium
ein Zusammenfalten des Seitenbereich und Einfallstellen im Seitenbereich
verhindern sollen. Mit diesen Stützmitteln
kann eine faltenfreie, gleichmäßige Ausbauchung 10 über einen
minimalen Profilbereich erzielt werden.
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7 und 8 zeigen
den direkten Vergleich zwischen mit dem gleichen Werkzeug 2, 3, 4 verformten,
vorab identischen Formteilen 1, deren Hohlräume 6 beim
Einbringen der Nebenform leer (8) oder
mit einem gasförmigen
Stützmedium gefüllt war
(7). Die mit einer Nebenform versehenen fertigen
Formteile 1, die sich nun nicht mehr im Werkzeug befinden
und deren Hohlraum gegebenenfalls nicht mehr verschlossen ist weisen,
im Vergleich die folgenden Besonderheiten auf:
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– Flächeneinzug 9 im mittleren
Umformungsbereich
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7:
Flächeneinzug
nicht oder nur geringfügig
ausgebildet.
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8:
starker Flächeneinzug
erkennbar. Formteil-Oberfläche
weist außerhalb
der Nebenform eine Senke auf.
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– Verlauf der Formlinien 11
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7:
Oberer und unterer Formlinienverlauf nur geringfügig verformt.
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8:
Oberer und unterer Formlinienverlauf nicht mehr horizontal. Verwendung
der Oberflächen des
Formteils als Montage flächen
kritisch. Verschlechterung der Formlinientoleranzen.
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– Ausbauchung 10
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7:
Gleichmäßige Ausbauchung über einen
minimalen Profilbereich.
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8:
Unregelmäßige Ausbauchung über einen
größeren Profilbereich.
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Einfallstellen 12 unterhalb
der Ausbauchung
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7:
Keine Einfallstellen vorhanden.
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8:
Stark ausgeprägte
Einfallstellen.
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Mit
diesem Verfahren können
Nebenformen in hohle Formteile kostengünstig eingebracht, insbesondere
verprägt
werden.
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Im
Vordergrund der Kosteneinsparung steht dabei die Verwendung eines
gasförmigen
Stützmediums,
um die aufwendigen Verfahrensprobleme und den Kostenaufwand zu vermeiden.
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Bei
der Verwendung eines gasförmigen Stützmediums
muss jedoch darauf geachtet werden, dass die verwendeten Stützdrücke aus
der bereits erwähnten
Problematik nicht zu hoch werden. Als Stützmedium wird Pressluft oder
Stickstoff verwendet, die in der Regel im internen Betriebsnetz
kostengünstig
zur Verfügung
stehen. Ferner können
diese beiden Gase bei der Werkzeugentlüftung problemlos entweichen,
da sie bezüglich
der Umwelt unbedenklich sind. Aus diesen Gründen ergibt sich ein deutlicher
Kostenvorteil bei der Werkzeugherstellung und bei Benutzung von
Druckluft ebenfalls beim Werkzeugbetrieb. Dieses Verfahren ermöglicht eine
kostengünstige
Umformung bzw. Verprägung
von Werkstücken
in kleineren Stückzahlen.
Mögliche
Anwendungen für
das Verfahren ist z.B. die Verprägung
von Strangpress-Profilen mit Sicken oder Kerben zur gezielten Begrenzung
der Kraftübertragung.
Des weiteren können
auch kleinere Dome für
Anschraubpunkte mit Hilfe des Verfahrens in die entsprechenden Formteile
verprägt
werden. Die erzielbaren Toleranzen sind für solche oder ähnliche
Anwendungsfälle ausreichend.
Durch das Verfahren können
beliebige Formteile insbesondere Rohre und Profile mit einem geschlossenen
Querschnitt insbesondere aus Aluminium umgeformt werden. Es sind
aber auch Formteile aus Stahl oder Kunststoff mit den entsprechenden Wandstärken für dieses
Verfahren geeignet.
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Andere
Werkzeugtechniken, wie z.B. in Stahl gefasste Kunststoffwerkzeuge
oder einfache Werkzeuge aus Holz sind je nach Anforderung und aufgrund
der geringen Werkzeugbelastung ebenfalls möglich.
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Generell
kann gesagt werden, dass sich aufgrund der Einfachheit der Werkzeuge
und der geringen Belastungen durch die Umformung eine hohe Flexibilität ergibt.
Somit kann das Werkzeug in einer modularen Bauweise ausgeführt werden,
so dass es unter Berücksichtigung
kurzer Rüstzeiten
für mehrere
verschiedene Umformoperationen verwendbar ist.
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Aus
diesem Grund kann auch die Verteilung der aktiven Werkzeugbauteile 4 und
passiven Werkzeugbauteile 2, 3, 5 relativ
frei variiert werden.
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Unter
dem Einbringen einer Nebenform in das Formteil soll auch das Einbringen
mehrerer Nebenformen zeitgleich oder zeitversetzt in das Formteil
verstanden werden.
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Die
Nebenform kann ein beliebige Form zu einem beliebigen Zweck aufweisen.