DE10360417B4 - Process for producing a hardened sheet metal profile - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils (9) aus einer Platine (2) oder einem Halbzeug, die in einem aus einer Matrize (3), einem Blechhalter (4) und einem Stempel (5) bestehenden Pressenwerkzeug (1), durch Tiefziehen, zum Blechprofil (9) warm umgeformt und im Pressenwerkzeug (1) gehärtet wird, wobei vor der Umformung ein Abstand (7) zwischen der Matrize (3) und dem Blechhalter (4) eingestellt wird, der größer als eine Platinendicke (8) ist.Method for producing a hardened sheet metal profile (9) from a blank (2) or a semifinished product, in a press tool (1) consisting of a die (3), a blank holder (4) and a punch (5) by deep drawing, for Sheet metal profile (9) thermoformed and cured in the press tool (1), wherein before the forming a distance (7) between the die (3) and the blank holder (4) is set, which is greater than a board thickness (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils aus einer Platine oder einem Halbzeug, die zum Blechprofil warm umgeformt und gehärtet wird.The invention relates to a method for producing a hardened sheet metal profile from a board or a semi-finished product, which is thermoformed and hardened to the sheet metal profile.

Durch die DE 24 52 486 A1 zählt ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils aus einer Platine in einem Presshärteverfahren zum Stand der Technik. Hierbei wird eine aus einem härtbaren Stahl bestehende Platine auf Härtetemperatur erhitzt, dann in einem Pressenwerkzeug warm umgeformt und anschließend ausgehärtet während das Blechprofil im Werkzeug verbleibt.By the DE 24 52 486 A1 includes a method for producing a hardened sheet metal profile from a board in a prior art press hardening process. In this case, a board made of a hardenable steel is heated to hardening temperature, then hot formed in a press tool and then cured while the sheet metal profile remains in the tool.

Des Warmumformen und Härten im Pressenwerkzeug ist aufgrund der Kombination von Umform- und Vergütungsvorgang in einem Werkzeug eine rationelle Arbeitsweise.Hot forming and hardening in the press tool is a rational operation due to the combination of forming and tempering operation in a tool.

Hierbei erweist es sich als nachtellig, dass die Warmumformteile beispielsweise nicht mit einem konventionellen Tiefziehvorgang in einem aus einer Matrize, einem Stempel und einem Blechhalter bestehenden Werkzeug hergestellt werden können. Durch den Kontakt mit dem Blechhalter kühlt das Blechprofil bzw. die Platine in diesem Bereich schnell aus, während das Blechprofil im Bereich der Zarge eine höhere Temperatur aufweist. Dies bewirkt, dass das Blechprofil beim Umformen im abgekühlten, und damit nicht mehr so gut umformbaren, Bereich reißt. Um das zu verhindern, sind zusätzliche Vorformoperationen erforderlich. Werden die Blechprofile dagegen ohne Blechhalter, durch reines Formen, hergestellt, ergibt sich eine große Faltenbildung, welche zu Dopplungen im Blechprofil führt bzw. führen kann.It turns out to be nachtellig that the hot-formed parts, for example, can not be produced with a conventional deep-drawing process in a consisting of a die, a stamp and a blank holder tool. By contact with the blank holder, the sheet metal profile or the board cools quickly in this area, while the sheet metal profile in the region of the frame has a higher temperature. This causes the sheet metal profile during forming in the cooled, and thus no longer so well deformable, area ruptures. To prevent this, additional preform operations are required. If the sheet metal profiles, however, without blank holder, made by pure forms, results in a large wrinkling, which leads to doublings in the sheet profile or can lead.

Verfahren zur Herstellung von gehärteten Blechprofilen, bei welchen eine Platine in einem Pressenwerkzeug zum Blechprofil warm umgeformt und gehärtet wird sind außerdem aus der DE 101 28 200 A1 und der DE 198 82 558 T1 bekannt.A method for producing hardened sheet metal profiles, in which a circuit board in a press tool to the sheet metal profile is thermoformed and hardened are also from the DE 101 28 200 A1 and the DE 198 82 558 T1 known.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein rationelles und ökonomisches Verfahren zur Herstellung von gehärteten Blechprofilen aus einer Platine zu schaffen, bei welchem insbesondere auf aufwändige Vorformoperationen verzichtet werden kann.Against this background, the invention has for its object to provide a rational and economical process for the production of hardened sheet metal profiles from a circuit board, which can be dispensed with in particular to elaborate preforming operations.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a method according to the features of patent claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils aus einer Platine oder einem Halbzeug vorgesehen, bei welchem die Platine oder das Halbzeug in einem aus einer Matrize, einem Blechhalter und einem Stempel bestehenden Pressenwerkzeug, insbesondere durch Tiefziehen, zum Blechprofil warm umgeformt und gehärtet wird, wobei vor der Umformung ein Abstand zwischen einer Matrize und einem Blechhalter eingestellt wird, der größer als eine Platinendicke ist Hierdurch wird ein flächiger Kontakt der auf Härtetemperatur erhitzten Platine mit dem Blechhalter verhindert. Ein ungleichmäßiges Abkühlen des Blechprofils nach dem Stand der Technik findet nicht statt, wodurch das Reißen des Blechprofils während des Umformens aufgrund unterschiedlicher Temperaturen im Bauteil erfolgreich verhindert werden kann. Hierdurch kann auf zusätzlich Vorformoperationen bei der Herstellung von komplexen Blechprofilen verzichtet und die Fertigungskosten und Fertigungszeiten erheblich reduziert werden. Gleichzeitig wird durch den im Abstand angeordneten Blechhalter die Faltenbildung beim Umformen vermindert bzw. verhindert.According to the invention, therefore, a method is provided for producing a hardened sheet metal profile from a blank or semifinished product in which the blank or semifinished product is thermoformed and hardened into a press tool consisting of a die, a blank holder and a punch, in particular by deep drawing , wherein prior to forming a distance between a die and a blank holder is set, which is greater than a board thickness This is a flat contact of the heated to hardening temperature board with the blank holder prevented. Uneven cooling of the prior art sheet metal profile does not occur, whereby the tearing of the sheet metal profile during forming due to different temperatures in the component can be successfully prevented. As a result, can be dispensed with additional preforming operations in the production of complex sheet metal profiles and the production costs and production times are significantly reduced. At the same time the wrinkling during forming is reduced or prevented by the spaced sheet holder.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens wird auch dadurch geschaffen, dass der Abstand während oder/und nach der Umformung derart reduziert wird, dass das Blechprofil zumindest abschnittsweise flächig an dem Blechhalter anliegt. Hierdurch wird gewährleistet, dass sich dass Blechprofil nach erfolgter Umformung gleichmäßig und mit der notwendigen Abkühlgeschwindigkeit abkühlt, so dass das Blechprofil die erforderliche bzw. gewünschte Härte und Festigkeitseigenschaften aufweist. Durch die bessere Wärmeabfuhr unter dem Blechhalter kann die Zykluszeit zur Herstellung des gehärteten Blechprofils reduziert und somit Fertigungskosten gesenkt werden.A particularly expedient development of the present method is also provided by the fact that the distance during and / or after the deformation is reduced in such a way that the sheet-metal profile bears against the sheet-metal holder at least in sections. This ensures that the sheet metal profile cools down evenly after the forming and with the necessary cooling rate, so that the sheet metal profile has the required or desired hardness and strength properties. Due to the better heat dissipation under the blank holder, the cycle time for the production of the hardened sheet metal profile can be reduced and thus manufacturing costs can be reduced.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn vor der Umformung ein Abstand eingestellt wird, der zwischen 0,1 mm und 50,0 mm größer als die Platinendicke ist. Dieser Abstand ist erforderlich, um eine Umformung der Platine ohne flächigen Kontakt mit der Matrize zu gewährleisten.It proves to be particularly advantageous if, prior to forming a distance is set, which is between 0.1 mm and 50.0 mm larger than the board thickness. This distance is necessary to ensure a deformation of the board without surface contact with the die.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 eine Prinzipskizze eines Pressenwerkzeuges mit einer in dem Pressenwerkzeug angeordneten Platine; 1 a schematic diagram of a press tool with a arranged in the press tool board;

2 das Pressenwerkzeug aus 1 während der Umformung der Platine mit einem Abstand zwischen der Matrize und dem Blechhalter; 2 off the press tool 1 during the forming of the board with a distance between the die and the blank holder;

3 das Presserwerkzeug aus den 1 und 2 mit einem reduzierten Abstand zwischen der Matrize und dem Blechhalter. 3 the Presserwerkzeug from the 1 and 2 with a reduced distance between the die and the blank holder.

1 zeigt ein Pressenwerkzeug 1 mit einer in dem Pressenwerkzeug 1 angeordneten Platine 2. Das Pressenwerkzeug 1 weist eine Matrize 3, einen Blechhalter 4 und einen Stempel 5 auf. Der Stempel 5 und der Blechhalter 4 sind relativ zu der Matrize 3 beweglich. Zwischen der Matrize 3 und dem Blechhalter 4 ist mittels zwei Distanzelementen 6 ein Abstand 7 eingestellt. Der durch die Distanzelemente 6 eingestellte Abstand 7 beträgt die Platinendicke 8 zuzüglich 0,1–50,0 mm. 1 shows a press tool 1 with one in the press tool 1 arranged board 2 , The press tool 1 has a die 3 , a metal holder 4 and a stamp 5 on. The Stamp 5 and the sheet holder 4 are relative to the matrix 3 movable. Between the matrix 3 and the sheet holder 4 is by means of two spacer elements 6 a distance 7 set. The through the spacer elements 6 set distance 7 is the board thickness 8th plus 0.1-50.0 mm.

In einem ersten Verfahrensschritt wird die auf Härtetemperatur erhitzte Platine 2 in dem Pressenwerkzeug 1 zu einem Blechprofil 9 warm umgeformt, was in der 2 dargestellt ist. Zu Beginn des Umformens, insbesondere durch Tiefziehen, ist durch die Distanzelemente 6 der Abstand 7 eingestellt Während des Umformens wird der Abstand 7 derart reduziert, dass das Blechprofil 9 zumindest abschnittsweise flächig an dem Blechhalter 4 anliegt. Die Reduzierung des Abstandes 7 erfolgt zu einem frei wählbaren Zeitpunkt, vorzugsweise jedoch im unteren Totpunkt (UT) des Pressenwerkzeuges 1 bzw. des Stempels 5. Die 3 zeigt das Pressenwerkzeug 1 mit dem reduzierten Abstand 7 zwischen den Matrize 3 und dem Blechhalter 4. Die Reduzierung des Abstandes 7 zwischen Matrize 3 und Blechhalter 4 erfolgt durch ein gezieltes Einfahren der Distanzelemente 6 in zugeordnete Aufnahmen 10 des Blechhalters 4. Nach der Warmumformung erfolgt die Härtung des Blechprofils 9 in dem Pressenwerkzeug 1.In a first process step, the heated to hardening temperature board 2 in the press tool 1 to a sheet metal profile 9 hot formed, what in the 2 is shown. At the beginning of forming, in particular by deep drawing, is by the spacer elements 6 the distance 7 set During forming, the distance becomes 7 so reduced that the sheet metal profile 9 at least in sections, flat on the blank holder 4 is applied. The reduction of the distance 7 occurs at a freely selectable time, but preferably in the bottom dead center (UT) of the press tool 1 or the stamp 5 , The 3 shows the press tool 1 with the reduced distance 7 between the matrix 3 and the sheet holder 4 , The reduction of the distance 7 between die 3 and tin holder 4 done by a targeted retraction of the spacer elements 6 in assigned shots 10 the sheet metal holder 4 , After the hot forming, the hardening of the sheet metal profile takes place 9 in the press tool 1 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PressenwerkzeugPress tool
22
Platinecircuit board
33
Matrizedie
44
Blechhalterblankholder
55
Stempelstamp
66
Distanzelementspacer
77
Abstanddistance
88th
Platinendickeboard thickness
99
Blechprofilmetal profile
1010
Aufnahmeadmission

Claims (3)

Verfahren zur Herstellung eines gehärteten Blechprofils (9) aus einer Platine (2) oder einem Halbzeug, die in einem aus einer Matrize (3), einem Blechhalter (4) und einem Stempel (5) bestehenden Pressenwerkzeug (1), durch Tiefziehen, zum Blechprofil (9) warm umgeformt und im Pressenwerkzeug (1) gehärtet wird, wobei vor der Umformung ein Abstand (7) zwischen der Matrize (3) und dem Blechhalter (4) eingestellt wird, der größer als eine Platinendicke (8) ist.Method for producing a hardened sheet-metal profile ( 9 ) from a board ( 2 ) or a semi-finished product which is in one of a die ( 3 ), a blank holder ( 4 ) and a stamp ( 5 ) existing press tool ( 1 ), by deep drawing, to the sheet metal profile ( 9 ) and hot formed in the press tool ( 1 ) is cured, wherein before the forming a distance ( 7 ) between the die ( 3 ) and the blank holder ( 4 ), which is greater than one board thickness ( 8th ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (7) während oder/und nach der Umformung derart reduziert wird, dass das Blechprofil (9) zumindest abschnittsweise flächig an dem Blechhalter (4) anliegt.Method according to claim 1, characterized in that the distance ( 7 ) is reduced during and / or after the forming such that the sheet profile ( 9 ) at least in sections flat on the blank holder ( 4 ) is present. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Umformung ein Abstand (7) eingestellt wird, der zwischen 0,1 mm und 50,0 mm größer als die Platinendicke (8) ist.Method according to claims 1 or 2, characterized in that before the forming a distance ( 7 ), which is between 0.1 mm and 50.0 mm larger than the board thickness ( 8th ).
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