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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken aus
Blech.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Neben
längsorientierten
Profilen mit verzweigten Querschnitten sind ebenfalls hohlförmige Werkstücke, die
am Umfangsrand eines kreisscheibenförmigen Mittelteils sich nach
beiden Seiten erstreckende Flansche aufweisen, bekannt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem
Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindergedankens sind Gegenstand
weiterer Unteransprüche.
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Die
Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die
in der Zeichnung dargestellt sind.
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Es
zeigt jeweils in einem vereinfachten Querschnitt:
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1 und 2 in
schematischer Darstellungsweise ein längsorientiertes, vorgebogenes Blech
und die Werkzeugkonfiguration vor der Umformung
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3 in
schematischer Darstellungsweise ein hohlförmiges Halbzeug und die Werkzeugkonfiguration
vor der Umformung
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4 in
schematischer Darstellungsweise eine weitere hohlförmige Vorform
aus Blech und die Werkzeugkonfiguration vor der Umformung
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5 in
schematischer Darstellungsweise die erste Stufe der Blechumformung
bei Verwendung eines längsorientierten
Bleches
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6 in
schematischer Darstellungsweise die erste Stufe der Blechumformung
bei Verwendung einer hohlförmigen
Vorform aus Blech
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7 in
schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des Bleches
bei Verwendung eines längsorientierten
Bleches
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8 in
schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des Bleches
bei Verwendung einer hohlförmigen
Vorform aus Blech
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9 in
schematischer Darstellungsweise das durch die in 7 beispielhaft
beschriebene Umformoperation erzeugte Profil
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10 in
schematischer Darstellungsweise die weitere Umformung des nicht
oder nur gering kaltverfestigten Bereiches eines der Flansche
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11 in
schematischer Darstellungsweise eine beispielhafte Werkzeugkonfiguration
zur weiteren Umformung des Flansches bei Verwendung einer längsorientierten
Vorform aus Blech
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12 in
schematischer Darstellungsweise die Werkzeugkonfiguration zur weiteren
Umformung des Flansches bei Verwendung einer hohlförmigen Vorform
aus Blech
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13, 14, 15 und 16 beispielhafte
Bauteile, die gemäß dem Erfindergedanken
vorteilhaft hergestellt werden können.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.