DE10322752B4 - Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Blech - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Blech, wobei ein Blech (1) mit Hilfe eines Biegeverfahrens vorgeformt wird, im Bereich des zuvor eingebrachten Biegebereichs (1b, 1f) durch eine Relativbewegung zwischen dem Blech (1) und mindestens einer Umformwalze (2a, 2b, 2c) mindestens ein zweiter, vom ersten Flansch (1g) abzweigender und von der Blechebene wegweisender Flansch (1e) aus dem Blech geformt wird, während an mindestens einer Oberfläche des Bleches (1) mindestens ein Stützkörper (3, 3a, 3b, 3c, 4, 4a, 4b, 4c) angreift und wobei durch die Umformoperation mindestens ein Flanschbereich (1c) geringer verfestigt wird als andere Flanschbereiche (1d, 1e).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Blech.
  • Werkstücke mit mindes tens einer Verzweigung werden in vielen Bereichen der industriellen Produktion als Vorform oder fertiges Produkt benötigt. Beispiele hierfür sind sowohl beidseitig napfförmige Hohlkörper, wie z.B. Felgen für Kraftfahrzeuge, als auch längsorientierte Profile, wie z.B. T-Träger und Doppel-T-Träger.
  • Längsorientierte Profile aus metallischen Werkstoffen werden in der industriellen Serienproduktion in großen Stückzahlen durch die Verfahren Strangpressen, Walzprofilieren, Gesenkbiegen und Warmwalzen hergestellt. Sowohl aus Funktions- als auch Designgründen werden oftmals spezifische Anforderungen an die Bauteiloberflächen gestellt. Vorzugsweise sind hierbei glatte Oberflächen mit geringen Rauhigkeiten erwünscht.
  • Mit dem Strangpressen sind komplexe Profile aus Leichtmetallen wirtschaftlich herstellbar, jedoch bestehen Einschränkungen bezüglich der Werkstoffauswahl der Halbzeugmaterialien. Beispielhaft sind durch Strangpressen nicht alle Aluminiumlegierungen prozesssicher verarbeitbar. Weiterhin ergeben sich Einschränkungen beim Strangpressen von Stählen, da hier wirtschaftliche Werkzeugstandzeiten oftmals nicht erreicht werden. Insbesondere die Verarbeitung hochfester Stähle in dünnen Wandstärken ist nicht prozesssicher realisierbar.
  • Bei der Herstellung von Profilen durch Walzprofilieren sind große Fertigungsgeschwindigkeiten erzielbar. Wirtschaftliche Einschränkungen ergeben sich oftmals bei der Herstellung von Profilen, deren Querschnitte Verzweigungen enthalten, da hier in Folge der notwendigen Vielzahl von Fügeoperationen und Umformschritten lediglich geringe Fertigungsgeschwindigkeiten realisierbar sind und die Prozesssicherheit hierdurch reduziert wird.
  • Profile sind ebenfalls durch das Abkanten eines ebenen Bleches erzeugbar. Hier ergeben sich in vielen Fällen fertigungsbedingte Einschränkungen der konstruktiven Möglichkeiten zur Gestaltung der Profile. Zur Erreichung einer ausreichenden Struktursteifigkeit der abgekanteten Bauteile müssen deshalb oftmals Fügeoperationen eingesetzt werden. Industriell weit verbreitet ist hier das Schweißen, wodurch im Bereich der Schweißstellen Wärmeinflusszonen entstehen. Diese führen zu Spannungskonzentrationen in den zu fertigenden Bauteilen.
  • Mit dem Warmwalzen sind verzweigte Profile ohne notwendige Fügeoperationen herstellbar. Die mit dem Warmwalzen erzeugten Oberflächen der Bauteile weisen jedoch große Oberflächenrauhigkeiten auf. Weiterhin ist die mit dem Warmwalzen erreichbare Maßgenauigkeit begrenzt, so dass die Bauteile große Fertigungstoleranzen aufweisen.
  • Neuere Entwicklungen in der Umformtechnik haben gezeigt, dass durch ein als „Spaltprofilieren" bezeichnetes Verfahren die Herstellung verzweigter Profilteile mit von der Blechebene wegweisenden Randflanschen möglich ist ( DE 10039768 A1 ). Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe einer Umformwalze und zwei Druckwalzen ein ebenes Blechband im Randbereich zu einem längsorientierten Profilteil umgeformt. Die dabei gebildeten Randflansche weisen hierbei insbesondere im Kontaktbereich des Werkstückes mit der Umformwalze eine erhöhte Festigkeit und Härte bei gleichzeitig geringen Oberflächenrauhigkeiten auf.
  • Bei dem Verfahren Spaltprofilieren werden die ausgebildeten Flansche durch den Umformvorgang in hohem Maße kaltverfestigt. Weitere Bearbeitungen der ausgebildeten Flansche durch nachfolgende Umformoperationen sind hierdurch nur eingeschränkt möglich, da das Umformvermögen des Blechwerkstoffes in diesem Bereich im Vergleich zum eingesetzten Rohmaterial reduziert ist. Zur Herstellung einer Verzweigung im Bereich des Flanschrandes durch weiteres Spaltprofilieren können deshalb Zwischenglühoperationen notwendig sein, die zum Verzug der Bauteile führen können und die Oberflächenqualität verschlechtern. Zusätzlich führen diese Zwischenglühungen zu langen Fertigungszeiten und reduzieren die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses.
  • Weitere Einschränkungen des in DE 10039768 A1 beschriebenen Verfahrens ergeben sich durch das Umformen des Werkstückes im Bereich des Blechrandes. Hierdurch werden die Anzahl und die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten der Profilverzweigungen begrenzt. Insbesondere die Dicke der bei weiterem Spaltprofilieren der Flanschränder erzeugbaren zusätzlichen Flansche ist beschränkt.
  • Neben längsorientierten Profilen mit verzweigten Querschnitten sind ebenfalls hohlförmige Werkstücke, die am Umfangsrand eines kreisscheibenförmigen Mittelteils sich nach beiden Seiten erstreckende Flansche aufweisen, bekannt.
  • Solche nach beiden Seiten napfförmigen Werkstücke, für die Fahrzeugräder typische Ausführungsbeispiele darstellen, werden herkömmlich entweder zweiteilig hergestellt, wobei beide Teile durch ein Fügeverfahren miteinander verbunden werden, oder sie werden gieß-, schmiede- oder sintertechnisch gefertigt. Die genannten herkömmlichen Fertigungsverfahren sind jeweils mit verhältnismäßig großem Aufwand verbunden.
  • Es ist weiterhin bekannt, zum Umformen von rotierenden Blechronden ein Verfahren einzusetzen, welches durch den Einsatz von zwei Druckwalzen und einer stumpfwinkligen Umformwalze zur Herstellung beidseitig napfförmiger, rotationssymmetrischer Bauteile verwendet werden kann ( DE 19623866 C2 ). Die Umformwalze greift hierbei am Umfangsrand einer rotierenden Ronde an und formt die Flansche aus dem Rondenrand.
  • Die durch den in DE 19623866 C2 beschriebenen Umformvorgang ausgebildeten Flansche sind durch die großen resultierenden Umformgrade in hohem Maße kaltverfestigt. Weitere Bearbeitungen der ausgebildeten Flansche durch nachfolgende Umformoperationen, wie beispielhaft dem Verfahren Drückwalzen, sind hierdurch nur eingeschränkt möglich, da das Umformvermögen des Blechwerkstoffes in diesem Bereich im Vergleich zum eingesetzten Rohmaterial reduziert ist. Zur weiteren Umformung der Flansche können deshalb Zwischenglühoperationen notwendig sein, die zum Verzug der Bauteile führen können und die Oberflächenqualität verschlechtern. Zusätzlich führen diese Zwischenglühungen zu langen Fertigungszeiten und reduzieren die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses. Mit dem in DE 19623866 C2 beschriebenen Verfahren sind weiterhin lediglich rotationssymmetrische Werkstücke mit nur einer Verzweigung am Umfangsrand des Werkstückes herstellbar.
  • Aus DE 4425033 A1 ist ein Verfahren zum Drückumformen bekannt, bei welchem ein Werkstück durch zumindest eine Laserstrahleinrichtung erwärmt wird und somit das Formänderungsvermögen des Werkstückmaterials durch die Temperatureinwirkung erhöht wird. Die Verhinderung ungewollter Kaltverfestigung basiert bei diesem Verfahren somit lediglich auf definierter Wärmeeinbringung in das Werkstück.
  • Weiterhin wird in DE 4400257 C1 ein Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Getriebeteils beschrieben. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine rotierende Blechplatine durch Drückumformung in ihrer Dicke verringert wird und zu einem von der eingesetzten Blechplatine vorstehenden, zylindrischen Vorsprung um einen am Vorsetzer oder Werkzeug angeordneten, die Blechplatine durchdringenden Werkzeugstift verformt wird. Bei diesem Verfahren wird somit zumindest ein Werkzeugstift verwendet, durch den die Kontur der radial innen liegenden, konkaven Fläche des herzustellenden Getriebeteils zumindest teilweise vorgegeben wird. Zusätzlich ist zu erwarten, dass der beschriebene, zylindrische Vorsprung, sofern keine gezielte Erwärmung des Werkstückes stattfindet, eine umformbedingte Werkstoffverfestigung aufweist, welche eine nachträgliche umformtechnische Bearbeitung erschwert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren auszubilden, welches die Fertigung von Hohlkörpern oder längsorientierten Werkstücken aus Blech mit mindestens einer Verzweigung im Werkstückquerschnitt erlaubt und durch das Flansche mit definierter Dicke herstellbar sind, die in nachfolgenden Umformschritten prozesssicher weiter bearbeitet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Durch die Umformung im Bereich der mindestens einen zuvor eingebrachten Biegung des Bleches wird ein Teilbereich des mindestens einen ausgebildeten Flansches während des Umformvorganges nicht oder nur gering verfestigt. Dieser Teilbereich ist deshalb in nachfolgenden Umformschritten weiter umformbar, ohne dass das Umformvermögen des eingesetzten Werkstoffes während dieser Umformung erschöpft wird und Risse im eingesetzten Blech auftreten.
  • Zur erfindungsgemäßen Herstellung von längsorientierten profilierten Bauteilen mit mindestens zwei von der Blechebene wegweisenden Flanschen muss in mindestens zwei diskreten Umformstufen die Ausbildung der Flansche umgesetzt werden. Hierbei steigt die durch die Position der Umformwalze definierte Spalttiefe mit der Anzahl der Umformstufen an. Mindestens einer der gefertigten Flansche kann durch einzelne oder kombinierte Umform- oder Beschnittoperationen, Stanzprozesse oder Span abhebende Verfahren weiter bearbeitet werden, wodurch eine weitgehend flexible Gestaltung der Profilgeometrien erreichbar ist. Durch die mehrmalige Anwendung des dem Erfindergedanken zugrundeliegenden Verfahrens ist es möglich, mehrfach verzweigte Profile aus Blech einteilig herzustellen. Mit Hilfe optionaler Fügeoperationen können Profile mit mehreren Kammern und einer im Vergleich zum Verfahren Walzprofilieren reduzierten Anzahl notwendiger Fügeoperationen erzeugt werden. Hierbei sind alle Blechwerkstoffe einsetzbar, die sich durch ein ausreichendes Umformvermögen auszeichnen.
  • Die erfindungsgemäße Fertigung von Hohlkörpern mit mindestens einer Verzweigung im Werkstückquerschnitt erfordert die Verwendung einer Vorform aus Blech, in der mindestens eine Biegestelle eingebracht ist. Während der Fertigungsoperation formt mindestens eine Umformwalze im Bereich mindestens einer Biegestelle das Blech um, während gleichzeitig mindestens ein Stützkörper an der Blechoberfläche angreift.
  • Durch die Umformung im Bereich der mindestens einen zuvor eingebrachten Biegestelle des Bleches wird ein Teilbereich des mindestens einen ausgebildeten Flansches während des Umformvorganges nicht oder nur gering verfestigt. Dieser Teilbereich ist deshalb in nachfolgenden Umformschritten weiter umformbar, ohne dass das Umformvermögen des eingesetzten Werkstoffes während dieser Umformung erschöpft wird und Risse im Werkstück auftreten. Mindestens einer der gefertigten Flansche kann durch einzelne oder kombinierte Umform- oder Beschnittoperationen, Stanzprozesse oder Span abhebende Verfahren weiter bearbeitet werden, wodurch eine weitgehend flexible Gestaltung der Werkstückgeometrien erreichbar ist.
  • Beispielhafte längsorientierte Bauteile, die durch das dem Erfindergedanken zugrundeliegende Verfahren gefertigt werden können, sind Stringerprofile im Bereich des Flugzeugbaus. Diese sind in konventioneller Bauweise mehrteilig aufgebaut, wobei Niet- oder Schweißvorgänge zur Verbindung der Teile genutzt werden. Erfindungsgemäß ist die Fertigung der Stringerprofile einteilig realisierbar, wodurch sich Vorteile in der Wirtschaftlichkeit der Herstellung als auch der Dichtigkeit im Betrieb ergeben. Weitere potentielle Anwendungsgebiete des Erfindergedankens sind die Herstellung von verrippten Platten, Träger- und Crashprofilen sowie mehrkammrigen Rohren.
  • Das dem Erfindergedanken zugrundeliegende Verfahren kann weiterhin vorteilhaft zur wirtschaftlichen Fertigung von Hohlkörpern verwendet werden. Insbesondere in der Untergruppe rotationssymmetrischer Bauteile sind hier Kraftfahrzeugräder zu nennen, die erfindungsgemäß einteilig aus einer napfförmigen Vorform aus Blech gefertigt werden können.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindergedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
  • Es zeigt jeweils in einem vereinfachten Querschnitt:
  • 1 und 2 in schematischer Darstellungsweise ein längsorientiertes, vorgebogenes Blech und die Werkzeugkonfiguration vor der Umformung
  • 3 in schematischer Darstellungsweise ein hohlförmiges Halbzeug und die Werkzeugkonfiguration vor der Umformung
  • 4 in schematischer Darstellungsweise eine weitere hohlförmige Vorform aus Blech und die Werkzeugkonfiguration vor der Umformung
  • 5 in schematischer Darstellungsweise die erste Stufe der Blechumformung bei Verwendung eines längsorientierten Bleches
  • 6 in schematischer Darstellungsweise die erste Stufe der Blechumformung bei Verwendung einer hohlförmigen Vorform aus Blech
  • 7 in schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des Bleches bei Verwendung eines längsorientierten Bleches
  • 8 in schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des Bleches bei Verwendung einer hohlförmigen Vorform aus Blech
  • 9 in schematischer Darstellungsweise das durch die in 7 beispielhaft beschriebene Umformoperation erzeugte Profil
  • 10 in schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des nicht oder nur gering kaltverfestigten Bereiches eines der Flansche
  • 11 in schematischer Darstellungsweise eine beispielhafte Werkzeugkonfiguration zur weiteren Umformung des Flansches bei Verwendung einer längsorientierten Vorform aus Blech
  • 12 in schematischer Darstellungsweise die Werkzeugkonfiguration zur weiteren Umformung des Flansches bei Verwendung einer hohlförmigen Vorform aus Blech
  • 13, 14, 15 und 16 beispielhafte Bauteile, die gemäß dem Erfindergedanken vorteilhaft hergestellt werden können.
  • Das in 1 dargestellte längsorientierte Blech 1 ist im Bereich 1b vorgebogen, wobei der Biegewinkel in prozesstechnisch sinnvollen Grenzen gewählt werden kann. 2 zeigt hierzu ein vorgebogenes Blech 1 mit einem im Vergleich zu 1 veränderten Biegewinkel. Alternativ kann auch ein bereits durch weitere Fertigungsverfahren, beispielhaft Walzprofilieren, Gesenkbiegen oder Längswalzen, vorgeformtes Blech verwendet werden. Insbesondere die Blechbereiche 1b und 1g, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch vorgeschaltete Fertigungsoperationen bereits in ihrer Dicke reduziert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen sein. Beidseitig an der Blechoberfläche greifen die Stützkörper 3, 4 an, die hier beispielhaft als Walzen ausgeführt sind und die das Blech mindestens in Richtung der x-Achse positionieren. Die Stützkörper können alternativ auch als Platten ausgeführt sein, die das Blech partiell oder vollständig umschließen. Im Bereich der Biegung 1b wird die Umformwalze 2 positioniert.
  • Die in 3 dargestellte napfförmige Vorform aus Blech ist im Bereich 1b vorgebogen. Alternativ kann auch eine bereits durch weitere Fertigungsverfahren, beispielhaft Drücken, Drückwalzen, Tiefziehen oder Streckziehen, bearbeitete Vorform aus Blech verwendet werden. Insbesondere die Blechbereiche 1b und 1g, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch vorgeschaltete Fertigungsoperationen bereits in ihrer Dicke reduziert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen sein. Beidseitig an der Blechoberfläche greifen die Stützkörper 3, 4 an, die hier wiederum beispielhaft als Walzen ausgeführt sind und die das Blech mindestens in Richtung der x-Achse positionieren. Im Bereich der Biegung 1b wird die Umformwalze 2 positioniert.
  • 4 unterscheidet sich von 3 nur dadurch, dass die Vorform aus Blech (1) als veränderter rotationssymmetrischer Hohlkörper ausgebildet ist. Insbesondere die Blechbereiche 1b und 1g, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch vorgeschaltete Fertigungsoperationen bereits in ihrer Dicke reduziert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen sein.
  • Bei der in 5 dargestellten Umformoperation findet eine translatorische oder annähernd translatorische Relativbewegung zwischen dem Blech 1 und zumindest der Umformwalze 2a in Richtung der z-Achse statt. Die Stützkörper 3a, 4a können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu dem Blech 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausgeführt sein. Der Abstand der Umformwalze 2a relativ zu den Stützkörpern 3a, 4a ist so gewählt, dass das Blech im Bereich 1d auf eine definierte Dicke umgeformt wird. Hierzu ist mindestens ein Umformschritt notwendig. Während des Umformprozesses können die Umformwalze 2a, der Stützkörper 3a und der Stützkörper 4a in Richtung der z-Achse relativ zueinander die gleiche Position haben oder mindestens eines der Werkzeuge 2a, 3a und 4a kann in z-Richtung versetzt sein. Der Randbereich 1c des umgeformten Bleches 1 wird im Verlauf der beschriebenen Umformoperation(en) geringer kaltverfestigt als der Blechbereich 1d. Insbesondere der Blechbereich 1c, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch andere, gleichzeitig oder zeitversetzt stattfindende, Fertigungsoperationen in ihrer Dicke verändert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen werden.
  • Bei der in 6 dargestellten Umformoperation findet eine Relativbewegung zwischen der napfförmigen Blechvorform 1 und zumindest der Umformwalze 2a statt. Die Stützkörper 3a, 4a können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu der Blechvorform 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausgeführt sein. Der Abstand der Umformwalze 2a relativ zu den Stützkörpern 3a, 4a ist so gewählt, dass das Blech im Bereich 1d auf eine definierte Dicke umgeformt wird. Während des Umformprozesses können die Umformwalze 2a, der Stützkörper 3a und der Stützkörper 4a in Richtung der z-Achse relativ zueinander die gleiche Position haben oder mindestens eines der Werkzeuge 2a, 3a und 4a kann in z-Richtung versetzt sein. Der Randbereich 1c des umgeformten Bleches 1 wird im Verlauf der beschriebenen Umformoperation(en) geringer kaltverfestigt als der Blechbereich 1d. Insbesondere der Blechbereich 1c, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch andere, gleichzeitig oder zeitversetzt stattfindende, Fertigungsoperationen in ihrer Dicke verändert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen werden.
  • In der in 7 gezeigten Umformoperation sind die Umformwalze 2b und die Stützkörper 3b, 4b zumindest in Richtung der y-Achse relativ zum Blech 1 um gleiche oder unterschiedliche Werte verschoben. Während der erfindungsgemäßen Umformung findet eine Relativbewegung zwischen dem Blech 1 und zumindest der Umformwalze 2b statt. Die Stützkörper 3b,4b können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu dem Blech 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausführt sein. In mindestens einer Umformstufe werden aus dem Blech 1 die Flansche 1e und 1d geformt, während der Flanschbereich 1c des umgeformten Bleches 1 im Verlauf der beschriebenen Umformoperationen) im Vergleich zu den Flanschbereichen 1d und 1e nicht oder nur gering kaltverfestigt wird. Insbesondere der Blechbereich 1c, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch andere, gleichzeitig oder zeitversetzt stattfindende, Fertigungsoperationen in ihrer Dicke verändert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen werden.
  • In der in 8 gezeigten Umformoperation sind die Umformwalze 2b und die Stützkörper 3b, 4b zumindest in Richtung der y-Achse relativ zum napfförmigen Hohlkörper aus Blech 1 um gleiche oder unterschiedliche Werte verschoben. Während der erfindungsgemäßen Umformung findet eine Relativbewegung zwischen dem Blech 1 und zumindest der Umformwalze 2b statt. Die Stützkörper 3b, 4b können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu dem Blech 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausführt sein. In mindestens einer Umformstufe werden aus dem Blech 1 die Flansche 1e und 1d geformt, während der Flanschbereich 1c des umgeformten Bleches 1 im Verlauf der beschriebenen Umformoperation(en) im Vergleich zu den Flanschbereichen 1d und 1e nicht oder nur gering kaltverfestigt wird. Insbesondere der Blechbereich 1c, aber auch andere Bereiche des Bleches 1, können neben der eingebrachten Biegung durch andere, gleichzeitig oder zeitversetzt stattfindende, Fertigungsoperationen in ihrer Dicke verändert oder mit einem definierten Querschnittsprofil versehen werden.
  • 9 zeigt ein Beispiel für ein umgeformtes Blech, das durch die in 7 beschriebene Umformoperation oder mehrere der in 7 beschriebenen Umformoperationen hergestellt werden kann. Die Länge des nicht oder nur gering verfestigten Flanschbereiches 1c ist durch die Form des Bleches 1 vor der Umformung einstellbar. Die Flanschbereiche 1d und 1e sind im Vergleich zum Flanschbereich 1c stärker kaltverfestigt.
  • 10 zeigt ein Beispiel für ein umgeformtes Blech 1, wobei in mindestens einer weiteren Umformstufe im Bereich mindestens einer Biegestelle 1f der nicht oder nur gering verfestigte Flanschbereich 1c durch mindestens eine Biegeoperation umgeformt wurde. Alternativ sind hier auch andere Bearbeitungsschritte, wie beispielhaft Walz- oder Prägeoperationen möglich, da, im Gegensatz zu dem in DE 10039768 A1 beschrieben Verfahren, der Flanschbereich 1c nicht oder nur gering kaltverfestigt ist.
  • 11 zeigt beispielhaft eine Werkzeugkonfiguration, mit der der Flanschbereich 1c durch die in 3 und 4 beispielhaft beschriebenen Umformoperationen weiter umgeformt werden kann. Die Umformwalze 2c wird im Bereich der Biegestelle 1f positioniert, während die Stützkörper 3c und 4c beidseitig am Blech 1 angreifen. Zusätzlich können optional zusätzliche Werkzeugelemente 5, 6 an geeigneten Stellen des Bleches 1 angreifen, die zur Positionierung des Bleches 1 oder zum Zwecke weiterer Umformoperationen genutzt werden können. Während der Umformung findet eine Relativbewegung zwischen dem Blech 1 und zumindest der Umformwalze 2c statt. Die Stützkörper 3c, 4c können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu dem Blech 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausführt sein.
  • 12 zeigt beispielhaft eine Werkzeugkonfiguration, mit der der Flanschbereich 1c eines zuvor erfindungsgemäß umgeformten Hohlkörpers durch die in 6 und 8 beispielhaft beschriebenen Umformoperationen weiter umgeformt werden kann. Die Umformwalze 2c wird im Bereich der Biegestelle 1f positioniert, während die Stützkörper 3c und 4c beidseitig am Blech 1 angreifen. Zusätzlich können optional zusätzliche Werkzeugelemente 5, 6 an geeigneten Stellen des hohlförmigen Blechkörpers 1 angreifen. Während der Umformung findet eine Relativbewegung zwischen dem hohlförmigen Blechkörper 1 und zumindest der Umformwalze 2c statt. Die Stützkörper 3c, 4c können keine oder eine definierte Relativgeschwindigkeit zu dem dem hohlförmigen Blechkörper 1 aufweisen und als Walzen oder Platten ausführt sein.
  • 13 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein Bauteil 7, das durch mehrmalige Anwendung der dem Erf indergedanken zugrundeliegenden Umformoperationen und optionale andere Bearbeitungsschritte hergestellt werden kann. Hierbei wird mehrfach jeweils der nicht oder nur gering verfestigte Flanschbereich 1c im Bereich der Biegestelle 1f gebogen und durch die in 7 gezeigte Walzenkonfiguration weiter umgeformt. Hierdurch sind Bauteile mit mehreren Verzweigungen 8 herstellbar, wobei die Querschnittsgeometrie der Flansche 18 gleich oder unterschiedlich sein kann. Die Flansche 18 können gerade ausgeführt oder durch weitere Bearbeitungsschritte mit einer profilierten Querschnittsgeometrie versehen werden.
  • 14 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein Bauteil 9, das wiederum durch mehrmalige Anwendung der Erfindergedanken zugrundeliegenden Umformoperationen und andere Bearbeitungsschritte hergestellt werden kann. Das Bauteil weist im Querschnitt geschlossene Kammern 10 auf, die durch das fügetechnische Verbinden einzelner Bereiche oder Stellen des Bleches 1 erzeugt werden. Das Bauteil 9 ist in der beispielhaften Darstellung an den Stellen oder Bereichen 11 geschweißt und weist mehrere Verzweigungen 8 auf.
  • 15 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein hohlförmiges Bauteil 12, das durch die Anwendung der in 6 und 8 gezeigten Umformoperationen und andere vor- oder nachgeschaltete Bearbeitungsschritte hergestellt werden kann. Das Bauteil 12 kann beispielhaft als Rad für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden und weist eine Verzweigung 8 auf. Die Flansche 13 und 14 als auch der Mittelteil 15 des Bauteils 12 sind durch vor- oder nachgeschaltete Fertigungsoperationen mit einer profilierten Querschnittsgeometrie versehen.
  • 16 zeigt in einer vereinfachten Schnittdarstellung ein hohlförmiges Bauteil 16, das ebenfalls durch mehrmalige Anwendung der in 6 und 8 gezeigten Umformoperationen und andere vor- oder nachgeschaltete Bearbeitungsschritte hergestellt werden kann. Das Bauteil 16 weist zwei Verzweigungen 8 auf, die beispielhaft eine Aufnahme für einen Dichtkörper 17 bilden können.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus Blech, wobei ein Blech (1) mit Hilfe eines Biegeverfahrens vorgeformt wird, im Bereich des zuvor eingebrachten Biegebereichs (1b, 1f) durch eine Relativbewegung zwischen dem Blech (1) und mindestens einer Umformwalze (2a, 2b, 2c) mindestens ein zweiter, vom ersten Flansch (1g) abzweigender und von der Blechebene wegweisender Flansch (1e) aus dem Blech geformt wird, während an mindestens einer Oberfläche des Bleches (1) mindestens ein Stützkörper (3, 3a, 3b, 3c, 4, 4a, 4b, 4c) angreift und wobei durch die Umformoperation mindestens ein Flanschbereich (1c) geringer verfestigt wird als andere Flanschbereiche (1d, 1e).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbzeug ein längsorientiertes profiliertes Blech verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbzeug ein Hohlkörper aus Blech verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig an der Blechoberfläche Stützkörper (3, 3a, 3b, 3c, 4, 4a, 4b, 4c) angreifen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Umformwalze (2, 2a, 2b, 2c) und den Stützkörpern (3, 3a, 3b, 3c, 4, 4a, 4b, 4c) konstant ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Umformwalze (2, 2a, 2b, 2c) und den Stützkörpern (3, 3a, 3b, 3c, 4, 4a, 4b, 4c) zeitlich variiert.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Flanschbereich (1c, 1d, 1e, 8, 13, 14, 18) zeitgleich oder zeitversetzt durch mindestens eine Fertigungsoperation weiterbearbeitet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch zusätzliche Fügeoperationen Profile (9) mit mindestens einer im Querschnitt geschlossenen Kammer (10) hergestellt werden.
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