DE19755964A1 - Produkt mit Flansch, Verfahren zum Herstellen desselben sowie verstärkter ebener Rohling für die Verwendung im vorliegenden Verfahren - Google Patents
Produkt mit Flansch, Verfahren zum Herstellen desselben sowie verstärkter ebener Rohling für die Verwendung im vorliegenden VerfahrenInfo
- Publication number
- DE19755964A1 DE19755964A1 DE19755964A DE19755964A DE19755964A1 DE 19755964 A1 DE19755964 A1 DE 19755964A1 DE 19755964 A DE19755964 A DE 19755964A DE 19755964 A DE19755964 A DE 19755964A DE 19755964 A1 DE19755964 A1 DE 19755964A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- blank
- tracks
- welding tracks
- stamp
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
- B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
Der Inhalt der japanischen Patentanmeldung 8-336103 vom
16. Dezember 1996 ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Pressen eines ebenen Metallrohlings zu einem Produkt mit einem
Flansch und insbesondere ein Verfahren zum Tiefziehen eines
ebenen Blechrohlings.
Es ist ein für Preßarbeiten wohlbekanntes Verfahren,
Schweißbahnen mit Hilfe eines Laserstrahls auf einem ebenen
Metallrohling anzuordnen, um den ebenen Metallrohling zu
verstärken.
Die Erstveröffentlichung der japanischen Patentanmeldung
61-60222 gibt ein Fahrzeugvorderteil als fertiges Produkt an,
das eine Vielzahl von linearen Schweißbahnen hoher Härte
aufweist. Die Schweißbahnen sind parallel zueinander an einem
vorbestimmten Teil des Vorderteils angeordnet, um einen lokalen
Knickbereich vorzusehen, der bei Anwendung einer Knickkraft
geknickt werden kann.
In der oben beschriebenen Technik werden die parallelen
Schweißbahnen ohne Rücksicht auf den Metallfluß angeordnet, der
verursacht wird, wenn der Rohling gepreßt wird. Es ist
wahrscheinlich, daß die Verarbeitungsfähigkeiten für das
Tiefziehen mit einer derartigen im Stand der Technik
beschriebenen Anordnung der Schweißbahnen beeinträchtigt
werden, wenn der Rohling einem Tiefziehen mit einer
Schrumpfflanschbildung unterzogen wird.
Eine technische Veröffentlichung "SOSEI TO KAKO, Vol. 16
No. 169 (1975-2)" erläutert auf Seite 148 das lokale Vergüten
eines Metallblechrohlings durch Induktionshärten, um die
Festigkeit eines Teils des Rohlings zu erhöhen, der beim
Tiefziehen leicht reißen könnte.
Beim Pressen des Rohlings zu einem fertigen Produkt mit
einer komplexen Konfiguration, wie zum Beispiel Fahrzeugteilen,
ist es bei der Herstellung schwierig, zuerst einen großen Teil
des Rohlings vor dem Tiefziehen mit Hitze zu behandeln und
danach, wie in der oben genannten Veröffentlichung erläutert,
einen kleinen Teil des Rohlings beim Induktionshärten mit Hitze
zu behandeln.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren für das Pressen eines ebenen Rohlings zu einem
Produkt anzugeben, das in der Lage ist die Leistung der
Preßarbeit zu steigern, indem die Schweißbahnen im Rohling mit
Rücksicht auf den Metallfluß gebildet werden, der beim Pressen
des Rohlings auftritt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren für das Pressen eines ebenen Rohlings zu einem
Produkt anzugeben, das in der Lage ist, die Reduktion der Dicke
des Rohlings zu verhindern, die während des Tiefziehens
verursacht wird, wenn die Zugverteilung verändert wird, die
beim Pressen in der Nähe der Schweißbahnen auftritt, so daß die
Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen verbessert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen verstärkten ebenen Rohling anzugeben, der für ein
Ziehpressen geeignet ist, dessen Härte und Festigkeit
gesteigert sind und der in der Lage ist, der Reduktion seiner
Dicke entgegenzuwirken, die während des Ziehens durch die auf
ihm angeordneten Schweißbahnen verursacht wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein durch Ziehpressen gebildetes Produkt anzugeben, das ein
gutes Erscheinungsbild ohne Risse und mit einer weniger
reduzierten Dicke aufweist.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist ein Verfahren zum Pressen eines ebenen Rohlings
zu einem Produkt mit einem Flansch, das wenigsten einen
Wandteil mit einer reduzierten Dicke aufweist, angegeben, wobei
das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung der Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung der Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Produkt mit einem Flansch
angegeben, das wenigstens einen Wandteil mit reduzierter Dicke
aufweist und durch ein Verfahren gebildet ist, das folgende
Schritte umfaßt:
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung des Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung des Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein ebener Rohling mit wenigstens
einem verstärkten Teil angegeben, der wenigstens zwei in den
Rohling eindringende Schweißbahnen umfaßt, wobei die wenigstens
zwei Schweißbahnen über dem entsprechenden verstärkten Teil des
Rohlings angeordnet sind und vor der Peripherie des Rohlings
enden, und wobei sich die wenigstens zwei Schweißbahnen radial
von einem vorbestimmten Punkt im Rohling erstrecken.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein durch Ziehpressen eines ebenen
Rohlings gebildetes Produkt angegeben, mit
einer Bodenwand mit einer gebogenen Peripherie,
einer mit der Bodenwand verbundenen Seitenwand,
wenigstens einer Bogenwand, die sich von der gebogenen Peripherie der Bodenwand erstreckt und mit der Seitenwand verbunden ist,
einem Flansch, das sich mit einem Winkel von der Seitenwand erstreckt, und
wenigstens zwei Schweißbahnen, die entlang von Linien angeordnet sind, die sich radial von einem vorbestimmten Punkt in der Bodenwand über die entsprechende Bogenwand und die Seitenwand erstrecken, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen vor der peripheren Kante des Flanschs enden, und wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen in den Rohling eingebrannt sind.
einer Bodenwand mit einer gebogenen Peripherie,
einer mit der Bodenwand verbundenen Seitenwand,
wenigstens einer Bogenwand, die sich von der gebogenen Peripherie der Bodenwand erstreckt und mit der Seitenwand verbunden ist,
einem Flansch, das sich mit einem Winkel von der Seitenwand erstreckt, und
wenigstens zwei Schweißbahnen, die entlang von Linien angeordnet sind, die sich radial von einem vorbestimmten Punkt in der Bodenwand über die entsprechende Bogenwand und die Seitenwand erstrecken, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen vor der peripheren Kante des Flanschs enden, und wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen in den Rohling eingebrannt sind.
Anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher
erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines ebenen Rohlings, der in
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
verwendet wird.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittansicht einer
Vorrichtung zum Tiefziehen des Rohlings von Fig. 1, die eine
Form, einen Stempel und einen durch den Rohlinghalter
gehaltenen Rohling zeigt.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittansicht entlang der
Linie 3-3 von Fig. 1.
Fig. 4 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
der Position der Außenenden der Schweißbahnen und dem
Ziehverhältnis des Rohlings zeigt.
Fig. 5 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, die aber
einen in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung verwendeten Rohling zeigt.
Fig. 6 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
dem Abstand zwischen den Schweißbahnen und einem
Grenzziehverhältnis des Rohlings zeigt.
Fig. 7 ist ein erläuterndes Diagramm einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das einen ebenen
Rohling und eine Vorrichtung zum Tiefziehen des Rohlings zeigt.
Fig. 8 ist eine schematische Teildraufsicht einer in einer
vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten
Form.
Fig. 9 ist eine schematische Teildraufsicht eines in der
vierten Ausführungsform verwendeten Rohlings.
Fig. 10 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
dem Abstand der Schweißbahnen zueinander und dem Verhältnis der
Dicke einer Seitenwand des fertigen Produkts zur ursprünglichen
Dicke des Rohlings zeigt.
Fig. 11 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
der Länge der Schweißbahnen des fertigen Produkts und dem
Verhältnis der Dicke einer Seitenwand zur ursprünglichen Dicke
des Rohlings zeigt.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilquerschnittansicht der
Vorrichtung und des Rohlings der dritten Ausführungsform
entlang der im Rohling gebildeten Schweißbahnen.
Fig. 13 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
der Breite der Schweißbahnen und dem Verhältnis der
Ziehfestigkeit der Schweißbahnen gegenüber der des Basismetalls
des Rohlings zeigt.
Fig. 14 ist ein Kurvendiagramm, das die Beziehung zwischen
der Einbrandtiefe der Schweißbahnen und dem Verhältnis der
Ziehfestigkeit der Schweißbahnen gegenüber der des Basismetalls
des Rohlings zeigt.
Fig. 15 ist eine Ansicht von unten eines durch die erste
Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
fertiggestellten Produkts.
Fig. 16 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie
16-16 von Fig. 15.
Fig. 17 ist eine Teilansicht von unten eines durch die
dritte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung gebildeten Produkts.
Fig. 18 ist eine Teilquerschnittansicht entlang der Linie
18-18 von Fig. 17.
Mit Bezug auf Fig. 1 bis 18 werden im folgenden bevorzugte
Ausführungsformen des Verfahrens zum Pressen eines ebenen
Rohlings zu einem Produkt mit einem Flansch, ein durch das
Verfahren fertiggestelltes Produkt und ein für das Tiefziehen
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgebildeter
verstärkter Rohling erläutert.
Wie in Fig. 15 und 16 gezeigt, weist das fertiggestellte
Produkt 400 eine Form auf, die einem Napf ähnlich ist. Das
fertiggestellte Produkt 400 ist aus einem ebenen Metallrohling
hergestellt und umfaßt eine kreisförmige Bodenwand 402, eine
mit der Bodenwand verbundene zylindrische Seitenwand 404 und
eine Bogenwand 406, die sich zwischen der Bodenwand 402 und der
Seitenwand 404 erstreckt. Die Seitenwand 404 erstreckt sich im
wesentlichen vertikal zu der Bodenwand 402. Die Bogenwand 406
erstreckt sich winkelig von der gebogenen Peripherie der
Bodenwand 402 radial nach außen, wobei sie die Bodenwand 402
und die Seitenwand 404 miteinander verbindet. Ein ringförmiger
Flansch 408 erstreckt sich von der Seitenwand 404 winkelig und
radial nach außen. Es sind wenigstens zwei in Fig. 15 und 16
mit dem Bezugszeichen 12 angegebene Schweißbahnen vorgesehen,
um einen in seiner Dicke reduzierten Teil des fertiggestellten
Produkts 400 zu verstärken, der sich über die gesamte Bogenwand
406, die Seitenwand 404 und die Bodenwand 402 erstreckt. Der in
seiner Dicke reduzierte Teil wird durch die während des
Tiefziehverfahrens am ebenen Rohling angewendeten Ziehkraft
verursacht. Jede Schweißbahn 12 wird unter Verwendung einer
geeigneten Hitzequelle mit hoher Energiedichte gebildet, zum
Beispiel unter Verwendung eines Laserstrahls, eines
Elektronenstrahls oder ähnlichem. Dabei wird ein Teil des
Rohlings einem derartigen Strahl ausgesetzt, durch die Hitze
geschmolzen und darauf durch Selbstkühlung gehärtet, um eine
Schweißbahn 12 zu bilden, die eine größere Härte als der übrige
Teil 18 des Basismaterials aufweist. Auf diese Weise sind die
Schweißbahnen in den Rohling eingebrannt.
Die wenigstens zwei Schweißbahnen erstrecken sich über die
Bogenwand 406 und die Seitenwand 404 und enden vor der
peripheren Kante des Flanschs 408. Die wenigstens zwei
Schweißbahnen 12 sind entlang von Linien angeordnet, die sich
radial von einem vorbestimmten Punkt in der Bodenwand 402
erstrecken. Die wenigstens zwei Schweißbahnen 12 erstrecken
sich in einem Sektorenbereich der Bodenwand 402, der einen
Zentrumswinkel von 180 Grad am vorbestimmten Punkt der
Bodenwand 402 aufweist. Die wenigstens zwei Schweißbahnen 12
weisen auf dem Umfang gleiche Abstände zueinander auf, so daß
sie sich in keinem anderen als dem vorbestimmten Punkt in der
Bodenwand 402 schneiden. Jede der wenigstens zwei Schweißbahnen
12 weist ein Ende auf, das in einem Bereich positioniert ist,
der sich über die Seitenwand 404 und den Flansch mit einem
radialen Abstand zur peripheren Kante des Flanschs erstreckt,
wobei das andere Ende in der Bodenwand 402 positioniert ist.
Insbesondere erstrecken sich in der in Fig. 15 und 16
gezeigten Ausführungsform acht lineare Schweißbahnen 12 radial
vom Zentrum der Bodenwand 402 über die Bogenwand 406 und die
Seitenwand 404. Jede der acht Schweißbahnen weist ein Ende im
Flansch 408 und ein entgegengesetztes Ende in der Bodenwand 402
auf. Diese Schweißbahnen sind in den Rohling eingebrannt und
erstrecken sich, wie in Fig. 16 gezeigt, von einer Seite des
Rohlings zur anderen. Die Schweißbahnen 12 sind nicht auf den
durchgehenden Typ dieser besonderen Ausführungsform beschränkt,
sondern können auch von einem nicht durchgehenden Typ sein, der
eine Brandtiefe aufweist, die die reduzierte Dicke des
fertiggestellten Produkts ausreichend verstärken kann.
Die oben erläuterte Anordnung der Schweißbahnen dient
dazu, ein Reißen des fertiggestellten Produkts zu verhindern,
das durch einen Wandteil mit reduzierter Dicke verursacht wird,
und um das fertiggestellte Produkt mit einem guten
Erscheinungsbild zu versehen.
Mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 wird das Verfahren zum Pressen
eines ebenen Rohlings zu einem, wie in Fig. 15 und 16
gezeigten, fertigen Produkt 400 erläutert.
Fig. 1 zeigt den ebenen Rohling 10, der die Form einer
Scheibe aufweist und aus einem Metallblech hergestellt ist. Im
ersten Schritt des Verfahrens werden wenigstens zwei
Schweißbahnen 12 im Rohling 10 vorgeformt, so daß diese sich
über den oben beschriebenen Wandteil mit reduzierter Dicke des
Produkts entlang des Metallflusses des Wandteils mit
reduzierter Dicke erstrecken und vor der Peripherie 16 des
Rohlings 10 enden. Der Metallfluß wird durch die radiale
Richtung des Rohlings 10 bei der plastischer Verformung während
des weiter unten erläuterten Schrittes zum Tiefziehen des
Verfahrens verursacht. In diesem Schritt werden vorbestimmte
Teile des Rohlings 10 der oben genannten Hitzequelle mit hoher
Energie, wie einem Laserstrahl, einem Elektronenstrahl oder
ähnlichem, ausgesetzt. Die vorbestimmten Teile des Rohlings 10
werden unter der Hitze geschmolzen und schnell durch
Selbstkühlung gekühlt, um die Schweißbahnen 12 zu bilden, die
in den verbleibenden Teil 18 des Rohlings 10 eingebrannt sind.
Die Hitzequelle mit hoher Energie ist sehr effektiv, wobei die
geschmolzenen Teile des Rohlings 10 schnell kühlen.
Insbesondere bei der Härtung eines Rohlings aus einem
Stahlblech mit weniger Zusatzstoffen, wie Kohlenstoff, ist es
nach der Hitzebehandlung erforderlich, den Rohling schneller
abzukühlen. Deshalb ist in diesem Fall vorzugsweise die oben
genannte Hitzequelle mit hoher Energiedichte zu verwenden.
Bei dem Vorformschritt des vorliegenden Verfahrens werden
die wenigstens zwei Schweißbahnen 12 entlang von Linien
angeordnet, die sich radial von einem vorbestimmten Punkt im
Rohling 10 erstrecken und vor der Peripherie 16 des Rohlings 10
enden. Die wenigstens zwei Schweißbahnen 12 erstrecken sich
also in einem Bereich, der sich radial von einem vorbestimmten
Punkt des Rohlings 10 zu einem vorbestimmten Teil mit einem
radialen Abstand innerhalb der Peripherie 16 des Rohlings 10
erstreckt.
Insbesondere sind in der vorliegenden, in Fig. 1
gezeigten, Ausführungsform acht lineare Schweißbahnen 12 derart
angeordnet, daß sie sich radial vom Zentrum 14 des Rohlings 10
nach außen erstrecken und vor der Peripherie 16 des Rohlings 10
enden. In dem Vorformschritt werden die acht Schweißbahnen 12
mit auf dem Umfang gleichen Abständen zueinander in einem
Sektor des Rohlings 10 angeordnet, der im vorbestimmten Punkt
im Zentrum einen Zentrumswinkel von 180 Grad aufweist.
In dem Vorformschritt werden die Schweißbahnen 12 derart
angeordnet, daß sie einander an keinem anderen als dem
vorbestimmten Punkt, d. h. im Zentrum 14 des Rohlings 10,
schneiden. Die Schweißbahnen 12 können sich nicht innerhalb
eines ersten und eines zweiten vorbestimmten Bereichs 22 und 24
des Rohlings 10 schneiden. Der erste vorbestimmte Bereich 22
wird während des darauffolgenden Schritts für das Bewegen des
Stempels, wie in Fig. 2 gezeigt, in Kontakt mit einem gebogenen
Oberflächenbereich PR eines zylindrischen Stempels P gebracht.
Der gebogene Oberflächenbereich PR erstreckt sich zwischen
einem Bodenoberflächenbereich PB und einem vertikalen
Oberflächenbereich PW des Stempels P. Der zweite vorbestimmte
Bereich 24 wird während des Schrittes für das Bewegen des
Stempels in Kontakt mit dem vertikalen Oberflächenbereich PW
des Stempels P gebracht. Zwischen dem ersten und dem zweiten
vorbestimmten Bereich 22 und 24 ist ein äußerer
Schulterendkontaktbereich 30 des Rohlings 10 angeordnet, der
während des Schritts zum Bewegen des Stempels P in Kontakt mit
einem den vertikalen Oberflächenbereich PW und den gebogenen
Oberflächenbereich miteinander verbindenden Schulterende RW des
Stempels P gebracht wird.
Weiterhin wird jede der Schweißbahnen 12 in dem
Vorformschritt derart angeordnet, daß jeweils ein Ende radial
innerhalb der Peripherie 16 und im zweiten vorbestimmten
Bereich 24 angeordnet ist, während das andere Ende in einem
dritten vorbestimmten Bereich 20 des Rohlings 10 angeordnet
ist, der während des Schritts zum Bewegen des Stempels P in
Kontakt mit dem Bodenoberflächenbereich PB des Stempels P
gebracht wird. Zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich 22
und 22 erstreckt sich ein innerer Schulterendkontaktbereich 28
des Rohlings 10, der während des Schritts zum Bewegen des
Stempels P mit dem den Bodenoberflächenbereich PB und den
gebogenen Oberflächenbereich PR miteinander verbindenden
Schulterende PB des Stempels P in Kontakt gebracht wird.
Die Schweißbahnen 12 sind, wie in Fig. 3 gezeigt, tief in
den Rohling 10 eingebrannt. Die Schweißbahnen 12 weisen jeweils
eine Länge L, wie in Fig. 1 gezeigt, sowie eine Breite W und
eine Tiefe T, wie in Fig. 3 gezeigt, auf. Die Länge L der
Schweißbahnen 12 ist variabel so gewählt, daß die inneren Enden
der Schweißbahnen 12 im dritten vorbestimmten Bereich 20 des
Rohlings 10 und die äußeren Enden im zweiten vorbestimmten
Bereich 24 mit einem radialen Abstand zur Peripherie 16 des
Rohlings 10 angeordnet sind. Vorzugsweise liegt die Breite W
der Schweißbahnen 12 in einem Bereich von 0,5 mm bis 2,0 mm,
wobei die Tiefe T der Einbrandtiefe vorzugsweise mehr als die
Hälfte der Dicke des Rohlings 10 ausmacht.
Auf den Abschluß des Vorformschritts folgend, wird der
ebene Rohling 10 mit dem verstärkten Teil, der durch die
wenigstens zwei Schweißbahnen 12 gebildet ist, für die
folgenden Schritte im Verfahren vorbereitet. Mit der Anordnung
der Schweißbahnen 12 wird die Zugverteilung im Rohling 10 beim
Tiefziehen in der Nähe der Schweißbahnen 12 geändert. Der ebene
Rohling 10 weist deshalb eine größere Härte und einen höheren
Widerstand gegen die Reduktion der Dicke auf, die durch den
Ziehschritt verursacht wird, der auf den Vorformschritt folgt.
Im folgenden wird der auf den oben beschriebenen
Vorformschritt folgende Schritt mit Bezug auf Fig. 2 erläutert.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Ziehpressen des Rohlings 10
zu einem fertigen Produkt 400, wie in Fig. 15 und 16 gezeigt.
Die Vorrichtung enthält eine Form D gegenüber dem Stempel P
sowie einen zwischen diesen angeordneten Rohlinghalter H. Der
Stempel P weist eine zylindrische Form mit einer zentralen
Achse x auf und ist dafür ausgebildet in der Richtung der Achse
bewegt zu werden. Die Form D weist eine zylindrische Höhlung DC
auf, die derart konfiguriert ist, daß sie den Stempel P
aufnimmt. Der Rohlinghalter H weist ein zentrales Loch HB auf,
das die Bewegung des Stempels P in und aus der Höhlung DC der
Form D zuläßt. In diesem Schritt wird der Rohling 10 mit den
Schweißbahnen 12 auf einer vorbestimmten Position auf der
Fläche DF der Form D plaziert, wobei das Zentrum 14 des
Rohlings 10 mit dem zentralen Achse x des Stempels P
ausgerichtet ist.
Nach dem Plazieren des Rohlings 10 auf der Form D wird der
Rohlinghalter H gegen den auf der Form F plazierten Rohling 10
gedrückt, um die Peripherie 16 des Rohlings 10 einzuspannen.
Nach dem Drücken des Rohlinghalters H gegen den Rohling 10
wird der Stempel P in die Höhlung DC der Form D bewegt, um den
Rohling 10 entlang der Oberfläche des Stempels P zu ziehen und
einen ringförmigen Flansch entlang der Peripherie 16 des
Rohlings 10 zu bilden, wobei der Rohling 10 an der Peripherie
16 gehalten wird. Wenn sich der Stempel P in diesem Schritt in
die Höhlung DC der Form D bewegt, wird der Rohling 10 durch den
Stempel P in die Form eines Teils Stempels P gezwungen, der den
Rohling 10 kontaktiert. Dabei wird der Rohling 10 einer
Ziehkraft ausgesetzt, die den Metallfluß in der radialen
Richtung des Rohlings 10 verursacht. Der mit den wenigstens
zwei Schweißbahnen 12 versehene Rohling 10 wird weniger durch
den Metallfluß beeinflußt, so daß der Rohling 10 eine geringere
durch den Metallfluß verursachte Reduktion der Dicke erfährt.
Wenn der Schritt zum Bewegen des Stempels abgeschlossen ist,
ist das in Fig. 15 und 16 gezeigte Produkt 400 mit einem
Flansch fertiggestellt.
Fig. 5 zeigt einen ebenen Rohling 110 in Übereinstimmung
mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
der sich bezüglich des Abstandes, den die Schweißbahnen 12 am
Umfang zueinander aufweisen, von der ersten Ausführungsform
unterscheidet. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen
identische Teile, weshalb auf eine erneute Beschreibung dieser
Teile verzichtet wurde.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der scheibenförmige ebene
Rohling 110 aus einem Metallblech hergestellt und weist sechs
lineare auf ihm ausgebildete Schweißbahnen 12 auf. Diese
Schweißbahnen 12 sind am Umfang durch einen in Fig. 5 mit Q
angegebenen Abstand am äußeren Schulterendkontaktbereich 30
zueinander angeordnet, wobei dieser Abstand größer ist als der
Abstand in der ersten in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform. Der
vorbestimmte Abstand liegt im Bereich zwischen 5 mm und 30 mm.
Der ebene Rohling 110 mit den in ihm ausgebildeten
Schweißbahnen 12 kann in denselben mit Bezug auf die erste
Ausführungsform erläuterten Verfahrensschritten verwendet
werden.
Die Verfahren der ersten und der zweiten Ausführungsform
dienen dazu, die Leistung des Pressens zu steigern. Weiterhin
kann mit den hier ausgeführten Verfahren die Reduktion der
Dicke des Rohlings, die beim Tiefziehen verursacht wird,
eingeschränkt werden. Auf diese Weise werden auch die
Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen des Rohlings
verbessert.
Im folgenden wird in Übereinstimmung mit einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das fertiggestellte
Produkt 500 erläutert.
Das fertiggestellte Produkt 500 ist ein aus einem
hochfesten Stahlblech hergestellter ebener Rohling. Wie in
Fig. 17 und 18 dargestellt, umfaßt das fertiggestellte Produkt
500 eine Bodenwand 502 mit einer gebogenen Peripherie. Die
Bodenwand 502 weist eine Form auf, bei der wenigstens ein
Eckbereich eine gebogene Peripherie bildet. Die Bodenwand 502
kann eine polygone Form mit Eckbereichen aufweisen, zum
Beispiel eine rechteckige Form oder ähnliches. Das
fertiggestellte Produkt 500 umfaßt auch eine mit der Bodenwand
502 verbundene Seitenwand 504 und wenigstens eine Bogenwand
506, die sich vom Eckbereich der Bodenwand winkelig und nach
außen entlang der gebogenen Peripherie erstreckt und dann mit
der Seitenwand 504 verbunden ist. Die Seitenwand 504 erstreckt
sich im wesentlichen vertikal zur Bodenwand 502. Die Bogenwand
506 ist mit dem entsprechenden Eckbereich der Bodenwand 502 und
mit der Seitenwand 504 verbunden. Ein Flansch 508 erstreckt
sich winkelig von der Seitenwand 504 nach außen. Wenigstens
zwei lineare Schweißbahnen 212 erstrecken sich über die
Bodenwand 502, die entsprechende Bogenwand 506 und die
Seitenwand 504 nach außen zu dem Flansch 508 und enden vor der
peripheren Kante des Flanschs 508. Die wenigstens zwei
Schweißbahnen 212 sind in den Rohling eingebrannt. Insbesondere
erstrecken sich die wenigstens zwei Schweißbahnen 212 radial
von einem vorbestimmten Punkt innerhalb des entsprechenden
Eckbereichs der Bodenwand 502. Die wenigstens zwei
Schweißbahnen 212 sind mit gleichem Abstand zueinander
angeordnet, so daß sie sich an keinem anderen Punkt als dem
vorbestimmten Punkt in der Bodenwand 502 schneiden. Jede
Schweißbahn 212 weist ein Ende in dem Bereich auf, der sich
über die Seitenwand 504 und den Flansch 508 mit einem radialen
Abstand zur peripheren Kante des Flanschs 508 erstreckt,
während das andere Ende in der Bodenwand 502 positioniert ist.
In dieser Ausführungsform ist ein Ende jeder Schweißbahn 212 im
Flansch 508 positioniert. Die wenigstens zwei Schweißbahnen 212
erstrecken sich durch einen Sektor der Bodenwand 502, der einen
Zentrumswinkel von 180 Grad an einem vorbestimmten Punkt im
Zentrum aufweist.
Die wenigstens zwei Schweißbahnen 212 werden durch eine
Hitzequelle mit hoher Energiedichte gebildet und weisen jeweils
eine Härte auf, die größer ist als die der übrigen Teile 18,
wie mit Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben. Die
Bogenwand 506 ist in ihrer Dicke reduziert, da sie der im
Tiefziehverfahren verursachten Ziehkraft am meisten ausgesetzt
ist. Die Seitenwand 504 und die Bodenwand 502 sind ebenfalls in
ihrer Dicke reduziert, wobei sie aber weniger durch die
Ziehkraft beeinflußt werden als die Bogenwand 506. Die
angeordneten Schweißbahnen 212 verstärken den Wandteil des
Produktes 500, der eine reduzierte Dicke aufweist. Weiterhin
kann mit der Anordnung der Schweißbahnen 212 verhindert werden,
daß die Seitenwand 504 reißt, wenn der Rohling beim Ziehpressen
einer erhöhten Ziehkraft ausgesetzt wird, um Runzeln zu
beseitigen. Runzeln können beim Ziehpressen aufgrund der
plastischen Verformungsgeschwindigkeit des hochfesten
Stahlblechs des Rohlings verursacht werden, die niedriger ist
als die plastische Verformungsgeschwindigkeit eines
gewöhnlichen Stahlblechs. Mit der Anordnung der Schweißbahnen
212 kann auch die während des Ziehpressens auftretende
Runzelbildung beschränkt werden.
Mit Bezug auf Fig. 7 und 12 wird im folgenden das
Verfahren zum Pressen eines ebenen Rohlings 210 zu dem oben
beschriebenen fertiggestellten Produkt 500 der dritten
Ausführungsform erläutert. Fig. 7 und 12 zeigen den ebenen
Rohling 210 und eine Vorrichtung zum Herstellen desselben. In
Fig. 7 ist der Rohlinghalter der übersichtlicheren Darstellung
des Verfahrens halber nicht gezeigt. Der ebene Rohling 210 wird
von oben betrachtet.
Wie in Fig. 7 gezeigt, weist der ebene Rohling 210 eine
Form mit wenigstens einer Ecke auf. Der ebene Rohling 210 ist,
wie oben erläutert, aus einem hochfesten Stahlblech
hergestellt. Der Stempel P weist die Form einer Säule auf,
wobei der Bodenbereich PB mit wenigstens einer gebogenen Ecke
ausgebildet ist. Der Stempel P kann allgemein eine prismatische
Form aufweisen, wobei der Bodenoberflächenbereich PB mit einer
Vielzahl von gebogenen Ecken ausgebildet ist. Der gebogene
Oberflächenbereich PR des Stempels P ist mit der gebogenen Ecke
verbunden. Die Höhlung DC der Form D ist ähnlich wie der
Stempel P konfiguriert.
Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, startet diese
Ausführungsform des Verfahrens mit dem Schritt zum Ausbilden
von wenigstens zwei Schweißbahnen 212 im Rohling 210. In diesem
Schritt wird zuerst ein Bildpunkt als ein vorbestimmter Punkt
C2 im Rohling 210 fixiert, indem ein Zentrum C1 der Krümmung
des gebogenen Oberflächenbereichs PR des Stempels P in der
Richtung der Achse des Stempels P projiziert wird. Der
vorbestimmte Punkt C2 ist an der Innenseite der entsprechenden
Ecke des ebenen Rohlings 210 und im dritten vorbestimmten
Bereich 20 desselben positioniert. Dann werden die wenigstens
zwei Schweißbahnen 212 in dem Vorformschritt entlang von Linien
angeordnet, die sich von dem vorbestimmten Punkt C2 radial nach
außen erstrecken und vor der Peripherie 216 des ebenen Rohlings
210 enden. Die wenigstens zwei Schweißbahnen 212 erstrecken
sich in einem Bereich, der sich von dem vorbestimmten Punkt C2
zu einem vorbestimmten Teil mit einem Abstand innerhalb der
Peripherie 216 des ebenen Rohlings 210 erstreckt.
In dem Vorformschritt ist jede der wenigstens zwei
Schweißbahnen derart angeordnet, daß ein Ende zwischen dem
äußeren Schulterendkontaktbereich 230 des Rohlings 210, der bei
der Bewegung des Stempels P in die Höhlung DC der Form D in
Kontakt mit dem einen Schulterende RW des Stempels P gebracht
wird, und einem eingespannten Teil 232 des Rohlings 210
positioniert, der zwischen dem Rohlinghalter und einem auf der
Formfläche DF der Form D ausgebildeten Ziehwulst DB gehalten
wird, wenn der Rohlinghalter gegen den auf der Form plazierten
Rohling 210 gedrückt wird. Weiterhin werden die wenigstens zwei
Schweißbahnen derart positioniert, daß jeweils das
entgegengesetztes Ende in dem vorbestimmten Bereich 20 des
Rohlings 210 positioniert ist. Weiterhin werden die wenigstens
zwei Schweißbahnen 212 derart positioniert, daß sie am äußeren
Schulterendkontaktbereich 230 des Rohlings 210, der bei der
Bewegung des Stempels P in die Höhlung DC der Form D mit dem
Schulterende RW des Stempels P in Kontakt gebracht wird, mit
einem Abstand im Bereich von 5 mm bis 30 mm zueinander
angeordnet sind. Das Bezugszeichen 228 bezeichnet einen inneren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings 210, der eine Grenze
zwischen dem dritten vorbestimmten Bereich 20 und dem ersten
vorbestimmten Bereich 22 bildet. Am inneren
Schulterendkontaktbereich 228 wird der Rohling in Kontakt mit
dem anderen Schulterende RB des Stempels P gebracht, wenn der
Stempel P in der durch den Pfeil F angegebenen Richtung in die
Höhlung DC der Form D bewegt wird. Weiterhin werden die zwei
Schweißbahnen 212 in einem Sektor des Rohlings 210 angeordnet,
der in dem als Zentrum vorbestimmten Punkt C2 einen
Zentrumswinkel von 180 Grad aufweist.
Der Vorformschritt dieser Ausführungsform ist bis auf die
oben erläuterten Merkmale demjenigen der ersten Ausführungsform
ähnlich.
In dem Schritt zum Plazieren des Rohlings 210 auf der Form
D wird der vorbestimmte Punkt C2 mit dem Zentrum der Krümmung
des gebogenen Oberflächenbereichs PR des Stempels P in Kontakt
gebracht.
Die auf den vorstehend genannten Plazierungsschritt
folgenden Schritte sind den Schritten nach dem
Plazierungsschritt der oben beschriebenen ersten
Ausführungsform ähnlich.
Mit der Anordnung der Schweißbahnen 212 wird verhindert,
daß das fertiggestellte Produkt am Schulterendkontaktbereich
230 reißt. Weiterhin kann in dieser Ausführungsform die
Ziehkraft erhöht werden, um während des Tiefziehens auftretende
Runzeln zu beseitigen.
Im folgenden wird ein Verfahren in Übereinstimmung mit
einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
Bezug auf Fig. 8 und 9 erläutert, wobei sich dieses Verfahren
von der dritten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß der
ebene Rohling 300 sich aus zwei verschiedenen Stahlblechen 302
und 304 zusammensetzt, die jeweils eine andere Festigkeit
und/oder Dicke aufweisen und unter Verwendung eines
Laserstrahls zusammengeschweißt sind.
Fig. 8 zeigt eine Form D, die beim Tiefziehen eines
derartigen zusammengeschweißten Rohlings 300 verwendet wird.
Die Form D weist eine Formfläche DF mit einer Neigung auf, die
in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften des Stahlblechs
302 oder 304 mit den geringeren Verarbeitungsfähigkeiten für
das Tiefziehen bestimmt wird.
Fig. 9 stellt den zusammengeschweißten ebenen Rohling 300
dar, der sich aus einem gewöhnlichen Stahlblech 302 mit guten
Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen und dem hochfesten
Stahlblech 304 mit schlechteren Verarbeitungsfähigkeiten als
dem gewöhnliche Stahlblech 302 zusammensetzt. In dem Verfahren
der vorliegenden Ausführungsform ist der Schritt zum Vorformen
der wenigstens zwei linearen Schweißbahnen 312 im Rohling 300
demjenigen der dritten Ausführungsform ähnlich, wobei die
wenigstens zwei Schweißbahnen 312 jedoch in dem hochfesten
Stahlblech 304 entlang von Linien, die sich radial von einem
vorbestimmten Punkt im Rohling 300 erstrecken, angeordnet sind
und eine Länge aufweisen, die einem Drittel der Ziehtiefe
entspricht. Die Ziehtiefe ist der Abstand zwischen dem
Bodenoberflächenbereich PB des Stempels P, wenn sich dieser
während der Bewegung in der Richtung der Achse in der Ebene der
Fläche DF befindet, und demselben Bodenoberflächenbereich PB
des Stempels P, wenn sich dieser in der untersten Position
derselben Bewegung befindet. Ähnlich wie bei der dritten
Ausführungsform, werden die wenigstens zwei Schweißbahnen 312
während des Schrittes zum Ausbilden derselben derart
positioniert, daß der Abstand zwischen den Schweißbahnen 312 am
äußeren Schulterendkontaktbereich 330 des Rohlings 300, der bei
der Bewegung des Stempels P in die Höhlung der Form D mit einem
Schulterende RW des Stempels P in Kontakt gebracht wird, im
Bereich zwischen 5 mm und 30 mm liegt.
Mit der Anordnung der Schweißbahnen 312 wird der
Unterschied zwischen den Verarbeitungsfähigkeiten für das
Tiefziehen der beiden Stahlbleche 302 und 304 des Rohlings 300
reduziert, was dazu dient, die Formbarkeit des fertiggestellten
Produkts, ohne eine Änderung der Materialzusammensetzung, zu
verbessern. Weiterhin wird der Rohling 300 auch dann zu einem
fertigen Produkt ohne Risse geformt, wenn während des
Tiefziehens eine Ziehkraft angewendet werden muß, um die durch
die unterschiedlichen Verarbeitungsfähigkeiten für das
Tiefziehen verursachten Runzeln zu beseitigen. Die
Runzelbildung wird also eingeschränkt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden durch die
Darstellung von Beispielen ausführlicher beschrieben, wobei
weiterhin auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Diese Beispiele dienen lediglich der Darstellung der Erfindung
und schränken den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
keineswegs ein.
Es werden fünf ebene Rohlinge getestet, um die Veränderung
des Verhältnisses zwischen der Ziehfestigkeit der Schweißbahnen
und der Ziehfestigkeit des Basismetalls bei veränderter Breite
der Schweißbahnen zu untersuchen.
Jeder der Proberohlinge wird wie folgt vorbereitet. Es
werden lineare Schweißbahnen unter Verwendung eines
CO2-Gaslaserstrahls mit 3 kW in einem gewöhnlichen Stahlblech
aus SPCC gebildet. Die Breite der Schweißbahnen wird bei jedem
Blech im Bereich zwischen 0,4 bis 1,5 mm geändert. Die derart
vorbereiteten ebenen Proberohlinge werden bezüglich der
Ziehfestigkeit der Schweißbahnen gemessen. Weiterhin wird das
Verhältnis der gemessenen Ziehfestigkeit zu der des
Basismetalls für jeden Proberohling festgestellt. Die
Testergebnisse sind in Fig. 13 gezeigt. Darauf werden die
ebenen Proberohlinge tiefgezogen, um die fertigen Produkte
herzustellen. Die Erscheinungsbilder der auf diese Weise
hergestellten Produkte werden visuell geprüft.
Es werden fünf ebene Rohlinge getestet, um die Veränderung
des Verhältnisses zwischen der Ziehfestigkeit der Schweißbahnen
und der Ziehfestigkeit des Basismetalls bei veränderter
Einbrandtiefe der Schweißbahnen in den Proberohlingen zu
untersuchen.
Jeder der Proberohlinge wird wie in Beispiel 1
vorbereitet, wobei aber die Schweißbahnen eine konstante Breite
von 0,7 mm aufweisen und bezüglich der Einbrandtiefe in das
Blech variieren. Die derart vorbereiteten ebenen Proberohlinge
werden bezüglich der Ziehfestigkeit der Schweißbahnen gemessen.
Die Testergebnisse sind in Fig. 14 gezeigt. Dann werden die
ebenen Proberohlinge tiefgezogen, um die fertigen Produkte
herzustellen. Die Erscheinungsbilder der derart hergestellten
Produkte werden visuell geprüft.
Die Ergebnisse zeigen, daß die Widerstandsfähigkeit
gegenüber Rissen und die Verarbeitungsfähigkeiten für das
Tiefziehen des ebenen Rohlings beträchtlich verbessert sind,
wenn das Verhältnis der Ziehfestigkeit der Schweißbahnen
gegenüber der Ziehfestigkeit des Basismetalls nicht weniger als
5% beträgt.
Wie weiterhin aus Fig. 13 und 14 entnommen werden kann,
wird ein Verhältnis der Ziehfestigkeiten von nicht weniger als
5% erreicht, wenn die Schweißbahnen eine Breite im Bereich
zwischen 0,5 bis 0,2 mm aufweisen und die Einbrandtiefe nicht
weniger als die Hälfte der Dicke des Rohlings ausmacht.
Ein ebener Rohling der ersten in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform wird wie folgt vorbereitet. Es wird eine
Scheibe mit einem Durchmesser von 92 mm und einer Dicke von
1,0 mm aus einem gewöhnlichen Stahlblech hergestellt, d. h. aus
einem Kaltwalzstahlblech SPCC. Acht lineare Schweißbahnen
werden unter Verwendung eines CO2-Gaslaserstrahl mit 3 kW tief
in die Blechscheibe eingebrannt. Die Schweißbahnen erstrecken
sich radial vom Zentrum der Blechscheibe aus und enden in einem
Bereich der Blechscheibe, der sich mit einem radialen Abstand
von 5 mm innerhalb der Peripherie erstreckt. Die Schweißbahnen
sind mit gleichen Abständen auf dem Umfang zueinander
angeordnet und weisen jeweils eine Dicke von 1,0 mm auf.
Darauf wird der derart vorbereitete ebene Rohling unter
Verwendung derselben Vorrichtung wie in Fig. 2 tiefgezogen,
wobei die Vorrichtung einen Stempel mit einem Durchmesser von
40 mm und einem Stempelradius von 8 mm aufweist, die Form eine
Höhlung mit einem Durchmesser von 44 mm und einen Formradius
von 10 mm aufweist, und wobei der Rohlinghalter den Rohling mit
einem Druck von 1,0 Tonnen einspannen kann. Das fertige Produkt
wird unter den vorstehend genannten Bedingungen hergestellt.
Das Erscheinungsbild des auf diese Weise hergestellten
Produktes wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das
fertiggestellte Produkt ein gutes Erscheinungsbild ohne Risse
aufweist.
Ein ebener Rohling wird in der in Beispiel 1 beschriebenen
Weise vorbereitet, wobei aber keine Schweißbahn in dem Rohling
gebildet ist. Der derart vorbereitete ebene Rohling wird unter
den oben in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen,
um das fertige Produkt zu bilden. Das Erscheinungsbild des auf
diese Weise hergestellten Produkts wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das
fertiggestellte Produkt kein gutes Erscheinungsbild aufweist.
Ein ebener Rohling der ersten Ausführungsform wird in der
in Beispiel 1 beschriebenen Weise vorbereitet, wobei aber die
Blechscheibe einen Durchmesser von 96 mm und eine Dicke von
0,7 mm aufweist und aus einem hochfesten Blechstahl hergestellt
ist, d. h. aus einem Kaltwalzblechstahl SAFC 38R mit einer
Ziehfestigkeit von 38 kp/mm2, und wobei sich die Schweißbahnen
radial von einem Zentrum 14 der Blechscheibe zu einem Bereich
der Blechscheibe erstrecken, der sich mit einem radialen
Abstand von 5,0 mm außerhalb des äußeren
Schulterendkontaktbereichs erstreckt. Der auf diese Weise
vorbereitete ebene Rohling wird unter den in Beispiel 1
beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, wobei aber der Druck zum
Halten des Rohlings 0,8 Tonnen beträgt. Das Erscheinungsbild
des auf diese Weise hergestellten fertigen Produkts wird
visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das auf diese
Weise hergestellte Produkt ein gutes Erscheinungsbild ohne
Risse aufweist.
Ein ebener Rohling der in Fig. 1 gezeigten ersten
Ausführungsform wird in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise
vorbereitet, wobei aber die Blechscheibe einen Durchmesser von
94 mm aufweist und wobei sich die Schweißbahnen radial vom
Zentrum zu einer Position innerhalb der Peripherie der
Blechscheibe mit einem radialen Abstand von 5,0 mm zu dieser
erstrecken. Der auf diese Weise vorbereitete ebene Rohling wird
unter den in Beispiel 2 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen,
um das fertige Produkt herzustellen. Das Erscheinungsbild des
auf diese Weise hergestellten Produktes wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das fertige
Produkt ein gutes Erscheinungsbild ohne Risse aufweist.
Dieselbe oben in Beispiel 3 beschriebene Prozedur wird
wiederholt, wobei aber die Länge der Schweißbahnen bei
verschiedenen Rohlingen variiert wird, so daß die äußeren Enden
der Schweißbahnen bei jedem Rohling jeweils um 1 mm radial nach
innen bis zu einer Position etwas innerhalb des inneren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings versetzt sind. Weiterhin
werden die derart vorbereiteten ebenen Rohlinge unter den in
Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, um das
fertige Produkt zu erzeugen. Dann werden die
Grenzziehverhältnisse der Rohlinge gemessen. Für jeden Rohling
werden zwei Messungen vorgenommen, wobei der Durchschnitt der
Meßergebnisse als Grenzziehverhältnis des Rohlings angenommen
wird. Die Testergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 gibt
die Beschriftung "Erster Schulterendkontaktbereich" den inneren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings und die Beschriftung
"Zweiter Schulterendkontaktbereich" den äußeren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings an.
Fig. 4 zeigt, daß das Grenzziehverhältnis bei 2,375 liegt,
wenn die äußeren Enden der Schweißbahnen am zweiten
Schulterendkontaktbereich positioniert sind. Wenn die äußeren
Enden der Schweißbahnen mit einem radialen Abstand von 5,0 mm
innerhalb der Peripherie des Rohlings positioniert sind, liegt
das Grenzziehverhältnis ebenfalls bei 2,357. Wenn weiterhin die
äußeren Enden der Schweißbahnen an der Peripherie des Rohlings
positioniert sind, liegt das Grenzziehverhältnis bei 2,35.
Dabei stellt sich heraus, daß das Grenzziehverhältnis des
ebenen Rohlings bei 2,357 und nicht darunter liegt und daß der
ebene Rohling gute Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen
aufweist, wenn die äußeren Enden der Schweißbahnen in dem
Bereich positioniert sind, der sich zwischen der Peripherie mit
einem Abstand von 5,0 mm zu dieser und dem zweiten
Schulterendkontaktbereich erstreckt.
Ein ebener Rohling wird in der in Beispiel 3 beschriebenen
Weise vorbereitet, wobei aber keine Schweißbahn in dem Rohling
gebildet ist. Der auf diese Weise vorbereitete Rohling wird
unter den in Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen,
um das fertige Produkt herzustellen. Das Erscheinungsbild des
derart hergestellten Produkts wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das fertige
Produkt kein gutes Erscheinungsbild aufweist.
Aus den Testergebnissen von Beispiel 1 bis 4 und von
Vergleichsbeispiel 2 kann entnommen werden, daß sich das
Grenzziehverhältnis des ebenen Rohlings in einem relativ hohen
Bereich befindet und ∫ch der ebene Rohling gut für ein
Tiefziehen eignet, bei dem das fertige Produkt ein gutes
Erscheinungsbild aufweist, wenn die äußeren Enden der
Schweißbahnen innerhalb des Bereichs liegen, der sich radial
vom zweiten Schulterendkontaktbereich zu einer gegenüber der
Peripherie nach innen versetzten Position erstreckt.
Es wird die in Beispiel 3 beschriebene Prozedur
wiederholt, wobei aber jeweils der Abstand zwischen den auf dem
Rohling gebildeten Schweißbahnen am äußeren
Schulterendkontaktbereich des ebenen Rohlings variiert. Der
Abstand zwischen den Schweißbahnen wird bei jedem Rohling um
einen bestimmten Wert bis zu einem Maximum von 70 mm geändert.
Die derart vorbereiteten Rohlinge werden dann unter den in
Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, um die
fertigen Produkte zu erzeugen, wobei die Grenzziehverhältnisse
der Rohlinge gemessen werden. Es werden zwei Messungen für
jeden Rohling vorgenommen, wobei der Durchschnitt der
Meßergebnisse als Grenzziehverhältnis des Rohlings angenommen
wird. Die Testergebnisse sind in Fig. 6 gezeigt. Weiterhin wird
das Erscheinungsbild der auf diese Weise hergestellten Produkte
visuell geprüft.
Wie aus Fig. 6 entnommen werden kann, liegt das
Grenzziehverhältnis des Rohlings bei 2,25, wenn der Abstand
zwischen den Schweißbahnen 30 mm beträgt. Wenn der Abstand
zwischen den Schweißbahnen 16 mm beträgt, liegt das
Grenzziehverhältnis des Rohlings bei 2,35. Wenn der Abstand
zwischen den Schweißbahnen weniger als 5 mm oder mehr als 30 mm
beträgt, liegt das Grenzziehverhältnis niedriger, wobei das
fertiggestellte Produkt Risse aufweist. Es läßt sich
feststellen, daß das Grenzziehverhältnis des Rohlings relativ
hoch ist und das fertiggestellte Produkt ein gutes
Erscheinungsbild aufweist, wenn der Abstand zwischen den
Schweißbahnen im Bereich von 5 mm bis 30 mm liegt.
Ein ebener Rohling wird in der in Beispiel 3 beschriebenen
Weise vorbereitet, wobei die Schweißbahnen aber einander an
einer Position schneiden, die radial außerhalb des äußeren
Schulterendkontaktbereichs liegt. Der derart vorbereitete ebene
Rohling wird unter den in Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen
tiefgezogen, um das fertige Produkt zu erzeugen. Dann wird das
Grenzziehverhältnis des Rohlings gemessen.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das
Grenzziehverhältnis des Rohlings niedriger ist und das
fertiggestellte Produkt keine verbesserten
Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen aufweist.
Ein ebener Rohling wird in der in Beispiel 3 beschriebenen
Weise vorbereitet, wobei aber keine Schweißbahn im Rohling
ausgebildet wird. Der derart vorbereitete ebene Rohling wird
unter den in Beispiel 3 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen,
um das fertige Produkt herzustellen. Dann wird das
Grenzziehverhältnis des Rohlings gemessen.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das
Grenzziehverhältnis des Rohlings bei 2,15 liegt.
Aus den Testergebnis von Beispiel 5 und den
Testergebnissen der Vergleichsbeispiele 3 und 4 läßt sich
entnehmen, daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber Rissen und
die Verarbeitungsfähigkeit für das Tiefziehen des ebenen
Rohlings in wünschenswerter Weise verbessert sind.
Ein ebener Rohling der in Fig. 7 gezeigten dritten
Ausführungsform wird wie folgt vorbereitet. Ein Rohling mit
einer Dicke von 0,7 mm wird aus einem hochfesten Stahlblech,
d. h. einem Kaltwalzstahlblech SAFC 38R hergestellt.
Schweißbahnen werden unter Verwendung eines CO2-Gaslaserstrahls
mit 3 kW tief in den Rohling eingebrannt. Die Schweißbahnen
erstrecken sich radial von einem vorbestimmten Punkt des
Rohlings und enden am eingespannten Teil des Rohlings, wie in
der vorstehenden dritten Ausführungsform erläutert. Die
Schweißbahnen weisen jeweils eine Breite von 1,0 mm auf. Die
Schweißbahnen schneiden sich an keinem anderen als an dem
vorbestimmten Punkt. Der Abstand zwischen den Schweißbahnen am
äußeren Schulterendkontaktbereich liegt im Bereich von 5 mm bis
30 mm.
Der auf diese Weise vorbereitete ebene Rohling wird unter
Verwendung der weiter oben in der dritten Ausführungsform
beschriebenen Vorrichtung tiefgezogen. Die Vorrichtung weist
einen Stempel mit einem Stempelradius von 10 mm auf, wobei die
Form einen Formradius von 10 mm aufweist und der Rohlinghalter
den ebenen Rohling mit einem Haltedruck von 1,5 Tonnen
einspannen kann. Das fertiggestellte Produkt wird unter den
vorstehend beschriebenen Bedingungen hergestellt. Das
Erscheinungsbild des auf diese Weise hergestellten Produkts
wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das fertige
Produkt ein gutes Erscheinungsbild aufweist und nicht am
gebogenen Teil, der während des Tiefziehens durch die Schulter
des Stempels kontaktiert wird, reißt.
Ein ebener Rohling der in Fig. 9 gezeigten vierten
Ausführungsform wird wie folgt vorbereitet. Ein Rohling wird
gebildet, indem zwei unterschiedliche gewöhnliche Stahlbleche
unter Verwendung eines Laserstrahls zusammengeschweißt werden.
Eines der Bleche ist ein Kaltwalzstahlblech SPHC mit einer
Dicke von 1,4 mm. Das andere Blech ist ein Kaltwalzstahlblech
SPCC mit einer Dicke von 0,7 mm.
Der auf diese Weise vorbereitete Rohling wird unter den in
Beispiel 6 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, wobei aber
der Stempel einen Stempelradius von 12 mm aufweist und der
Rohlinghalter einen Druck zum Halten des Rohlings von 60 Tonnen
ausübt. Das Produkt wird unter den vorstehend beschriebenen
Bedingungen hergestellt. Das Erscheinungsbild des auf diese
Weise hergestellten Produkts wird visuell geprüft.
Als Ergebnis läßt sich feststellen, daß das
fertiggestellte Produkt ein gutes Erscheinungsbild ohne Risse
aufweist. Dabei ist zu beachten, daß der Unterschied zwischen
den Verarbeitungsfähigkeiten der verschiedenen gewöhnlichen
Stahlbleche, aus denen sich der ebene Rohling zusammensetzt,
kleiner wird und das Produkt ohne eine Änderung der
Materialzusammensetzung hergestellt werden kann, wenn die
Schweißbahnen in dem sich aus verschiedenen Stahlblechen
zusammensetzenden ebenen Rohling wie oben beschrieben
angeordnet sind. Weiterhin ist zu beachten, daß der Rohling
auch dann nicht reißt, wenn eine größere Ziehkraft auf den
Rohling angewendet wird, um Runzeln zu beseitigen, die während
des Tiefziehverfahrens aufgrund des Unterschieds zwischen den
Verarbeitungsfähigkeiten für das Tiefziehen auftreten.
Die in Beispiel 1 beschriebene Prozedur wird wiederholt,
wobei aber der Abstand zwischen den in jedem Rohling gebildeten
Schweißbahnen am äußeren Schulterendkontaktbereich des ebenen
Rohlings in der in Beispiel 5 beschriebenen Weise variiert
wird. Die derart vorbereiteten ebenen Rohlinge werden unter den
in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, um die
fertigen Produkte herzustellen. Dann wird bei den auf diese
Weise fertiggestellten Produkten das Verhältnis zwischen der
Dicke der tiefgezogenen Seitenwand zu der ursprünglichen Dicke
des Rohlings vor dem Tiefziehen gemessen. Dieses Verhältnis
wird im folgenden als Reduktionsverhältnis bezeichnet. Für
jedes fertiggestellte Produkt werden zwei Messungen
vorgenommen, wobei der Durchschnitt der Meßergebnisse als das
Reduktionsverhältnis der Dicke angenommen wird.
Ein ebener Rohling wird in der in Beispiel 1 beschriebenen :
Weise vorbereitet, wobei aber keine Schweißbahn im Rohling
ausgebildet ist. Der derart vorbereitete ebene Rohling wird
unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen tiefgezogen,
um das fertige Produkt herzustellen. Dann wird bei dem auf
diese Weise hergestellten Produkt das Reduktionsverhältnis der
Dicke wie in Beispiel 8 beschrieben gemessen.
Die Testergebnisse von Beispiel 8 und dem
Vergleichsbeispiel 5 sind jeweils bei E1 und E2 in Fig. 10
angegeben.
Wie in Fig. 10 gezeigt, liegt das Reduktionsverhältnis der
Dicke bei 0,93, wenn der Abstand zwischen den Schweißbahnen
30 mm beträgt. Wenn der Abstand zwischen den Schweißbahnen
16 mm beträgt, liegt das Reduktionsverhältnis der Dicke bei
0,935. Bei einem ebenen Rohling mit keiner Schweißbahn liegt
das Reduktionsverhältnis der Dicke bei 0,928. Dabei stellt sich
heraus, daß der ebene Rohling mit Schweißbahnen eine größere
Reduktionsverhältnis aufweist als der ebene Rohling ohne
Schweißbahnen. Es läßt sich feststellen, daß die Seitenwand des
fertiggestellten Produkts während des Tiefziehens nicht in
ihrer Dicke vermindert wird, wenn der Abstand zwischen den
Schweißbahnen nicht mehr als 30 mm beträgt.
Die in Beispiel 2 beschriebene Prozedur wird wiederholt,
wobei aber die Länge der in jedem Rohling gebildeten
Schweißbahnen variiert wird, so daß die äußeren Enden der
Schweißbahnen mit jedem Rohling um 10 mm radial nach außen zur
Peripherie des Rohlings versetzt werden. Die derart
vorbereiteten Rohlinge werden unter den in Beispiel
beschriebenen Bedingungen tiefgezogen, um die fertigen Produkte
herzustellen. Dann wird das Reduktionsverhältnis der Dicke
jedes der auf diese Weise hergestellten Produkte in der in
Beispiel 8 beschriebenen Weise gemessen. Die Testergebnisse
sind in Fig. 11 gezeigt.
In Fig. 4 gibt die Beschriftung "Erster
Schulterendkontaktbereich" den inneren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings an und die Bezeichnung
"Zweier Schulterendkontaktbereich" gibt den äußeren
Schulterendkontaktbereich des Rohlings an. Wie aus Fig. 11
entnommen werden kann, liegt das Reduktionsverhältnis der Dicke
bei 0,901, wenn die äußeren Enden der Schweißbahnen am ersten
Schulterendkontaktbereich positioniert sind. Wenn die äußeren
Enden der Schweißbahnen am zweiten Schulterendkontaktbereich
positioniert sind, liegt das Reduktionsverhältnis der Dicke bei
0,904. Wenn die äußeren Enden der Schweißbahnen radial mit
einem Abstand von 30 mm außerhalb des Zentrums des Rohlings
positioniert sind, liegt das Reduktionsverhältnis der Dicke bei
0,915.
Es läßt sich feststellen, daß das Reduktionsverhältnis der
Dicke relativ hoch ist, wenn die äußeren Enden der
Schweißbahnen in dem Bereich positioniert sind, der sich vom
zweiten Schulterendkontaktbereich zur Peripherie des Rohlings
erstreckt. Dabei ist zu beachten, daß die Seitenwand des
fertiggestellten Produktes weniger durch die Reduktion der
Dicke im Tiefziehverfahren beeinträchtigt wird, wenn die
äußeren Enden der Schweißbahnen in dem Bereich zwischen dem
äußeren Schulterendkontaktbereich und der Peripherie des
Rohlings positioniert sind.
Claims (48)
1. Verfahren zum Pressen eines ebenen Rohlings zu einem
Produkt mit einem Flansch, das wenigstens einen Wandteil mit
einer reduzierten Dicke aufweist, wobei das Verfahren folgende
Schritte umfaßt:
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung der Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen im Rohling, die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie des Rohlings enden,
Positionieren des Rohlings mit den Schweißbahnen in einer vorbestimmten Position auf einer Form gegenüber einem Stempel,
Drücken eines Rohlinghalters gegen den auf der Form positionierten Rohling, um die Peripherie des Rohlings einzuspannen, und
Bewegen des Stempels in die Höhlung der Form, um den Rohling entlang der Oberfläche des Stempels zu ziehen und entlang der Peripherie des Rohlings einen Flansch zu bilden, während der Rohling an der Peripherie eingespannt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen in dem
Rohling verursacht, daß vorbestimmte Teile des Rohlings unter
Verwendung einer Hitzequelle mit hoher Energiedichte in den
Rohling eingebrannt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen
verhindert wird, daß sich die Schweißbahnen innerhalb eines
erstes Bereichs des Rohlings, der bei der Bewegung des Stempels
in die Höhlung der Form mit dem sich zwischen dem
Bodenoberflächenbereich und dem vertikalen Oberflächenbereich
des Stempels erstreckenden gebogenen Oberflächenbereich des
Stempels in Kontakt gebracht wird, oder innerhalb eines zweiten
Bereichs des Rohlings, der bei der Bewegung des Stempels in die
Höhlung der Form mit dem vertikalen Oberflächenbereich des
Stempels in Kontakt gebracht wird, schneiden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Positionieren jeweils eines Endes der Schweißbahnen
im zweiten Bereich des Rohlings umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Positionieren jeweils eines entgegengesetzten Endes
der Schweißbahnen in einem dritten Bereich des Rohlings umfaßt,
der bei der Bewegung des Stempels in die Höhlung der Form mit
dem Bodenoberflächenbereich des Stempels in Kontakt gebracht
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Positionieren der Schweißbahnen mit gleichen
Abständen zueinander umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißbahnen in dem Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei
Schweißbahnen im Rohling derart positioniert werden, daß der
Abstand zwischen den Schweißbahnen an einem
Schulterendkontaktbereich des Rohlings, der bei der Bewegung
des Stempels in die Höhlung der Form mit einem den vertikalen
Oberflächenteil und den gebogenen Oberflächenteil des Stempels
miteinander verbindenden Schulterende des Stempels in Kontakt
gebracht wird, im Bereich zwischen 5 mm und 30 mm liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Positionieren jeweils eines Endes der Schweißbahnen
zwischen einem Schulterendkontaktbereich des Rohlings, der bei
der Bewegung des Stempels in die Höhlung der Form mit einem den
vertikalen Oberflächenteil und den gebogenen Oberflächenteil
des Stempels miteinander verbindenden Schulterende des Stempels
in Kontakt gebracht wird, und einem eingespannten Bereich des
Rohlings, der beim Drücken des Rohlinghalters gegen den Rohling
auf der Form durch den Rohlinghalter und einen auf der Form
ausgebildeten Ziehwulst eingespannt wird, umfaßt.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Bilden der Schweißbahnen mit jeweils einer Breite
von 0,5 mm bis 2,0 mm umfaßt.
10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Bilden von Schweißbahnen umfaßt, die jeweils eine
Einbrandtiefe im Rohling aufweisen, die mehr als die Hälfte der
Dicke des Rohlings ausmacht.
11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Positionieren der Schweißbahnen entlang von Linien
umfaßt, die sich radial vom Zentrum des scheibenförmigen
Rohlings erstrecken.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Anordnen der wenigstens zwei Schweißbahnen in einem
Sektor des Rohlings umfaßt, der einen Zentrumswinkel von 180
Grad am Zentrum des Rohlings aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt zum Plazieren des Rohlings auf der Form das
Ausrichten des Zentrums des Rohlings mit der zentralen Achse
des zylinderförmigen Stempels umfaßt.
14. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Festlegen eines Bildpunkts im Rohling durch das
Projizieren eines Zentrums der Krümmung des gebogenen
Oberflächenbereichs des Stempels, dessen
Bodenoberflächenbereich derart geformt ist, daß er wenigstens
einen Eckbereich aufweist, der eine gebogene Peripherie bildet,
sowie das Anordnen der Schweißbahnen entlang von Linien, die
sich radial vom diesem Bildpunkt erstrecken, umfaßt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt zum Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen im
Rohling das Anordnen der wenigstens zwei Schweißbahnen in einem
Sektor des Rohlings umfaßt, der einen Zentrumswinkel von 180
Grad an dem als Zentrum festgelegten Bildpunkt aufweist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt zum Plazieren des Rohlings auf der Form das
Ausrichten des Bildpunktes auf dem Rohling mit dem Zentrum der
Krümmung des gebogenen Oberflächenbereichs des Stempels umfaßt.
17. Produkt mit einem Flansch, das wenigstens einen Wandteil
mit reduzierter Dicke aufweist und durch ein Verfahren mit
folgenden Schritten hergestellt ist:
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10), die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie (16) des Rohlings (10) enden,
Positionieren des Rohlings (10) mit den Schweißbahnen (12) in einer vorbestimmten Position auf einer Form (D) gegenüber einem Stempel (P),
Drücken eines Rohlinghalters (H) gegen den auf der Form (D) positionierten Rohling (10), um die Peripherie (16) des Rohlings (10) einzuspannen, und
Bewegen des Stempels (P) in die Höhlung (DC) der Form (D), um den Rohling (10) entlang der Oberfläche des Stempels (P) zu ziehen und entlang der Peripherie (16) des Rohlings (10) einen Flansch (408) zu bilden, während der Rohling (10) an der Peripherie (16) eingespannt ist.
Vorformen von wenigstens zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10), die sich über den entsprechenden Wandteil mit reduzierter Dicke des Produkts entlang des Metallflusses des in seiner Dicke reduzierten Wandteils erstrecken und vor der Peripherie (16) des Rohlings (10) enden,
Positionieren des Rohlings (10) mit den Schweißbahnen (12) in einer vorbestimmten Position auf einer Form (D) gegenüber einem Stempel (P),
Drücken eines Rohlinghalters (H) gegen den auf der Form (D) positionierten Rohling (10), um die Peripherie (16) des Rohlings (10) einzuspannen, und
Bewegen des Stempels (P) in die Höhlung (DC) der Form (D), um den Rohling (10) entlang der Oberfläche des Stempels (P) zu ziehen und entlang der Peripherie (16) des Rohlings (10) einen Flansch (408) zu bilden, während der Rohling (10) an der Peripherie (16) eingespannt ist.
18. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) vorbestimmte Teile des
Rohlings (10) unter Verwendung einer Hitzequelle mit hoher
Energiedichte in den Rohling (10) eingebrannt werden.
19. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) verhindert wird, daß
sich die Schweißbahnen (12) innerhalb eines erstes Bereichs
(22) des Rohlings (10), der bei der Bewegung des Stempels (P)
in die Höhlung (DC) der Form (D) mit dem sich zwischen dem
Bodenoberflächenbereich (PB) und dem vertikalen
Oberflächenbereich (PW) des Stempels (P) erstreckenden
gebogenen Oberflächenbereich (PR) des Stempels (P) in Kontakt
gebracht wird, oder innerhalb eines zweiten Bereichs (24) des
Rohlings (10), der bei der Bewegung des Stempels (P) in die
Höhlung (DC) der Form (D) mit dem vertikalen Oberflächenbereich
(PW) des Stempels (P) in Kontakt gebracht wird, schneiden.
20. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Positionieren
jeweils eines Endes der Schweißbahnen (12) im zweiten Bereich
(24) des Rohlings (10) umfaßt.
21. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Positionieren
jeweils eines entgegengesetzten Endes der Schweißbahnen (12) in
einem dritten Bereich (20) des Rohlings (10) umfaßt, der bei
der Bewegung des Stempels (P) in die Höhlung (DC) der Form (D)
mit dem Bodenoberflächenbereich (PB) des Stempels (P) in
Kontakt gebracht wird.
22. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Positionieren der
Schweißbahnen (12) mit gleichen Abständen zueinander umfaßt.
23. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schweißbahnen (12) in dem Schritt zum
Vorformen der wenigstens zwei Schweißbahnen (12) im Rohling
(10) derart positioniert werden, daß der Abstand zwischen den
Schweißbahnen (12) an einem Schulterendkontaktbereich (30) des
Rohlings (10), der bei der Bewegung des Stempels (P) in die
Höhlung (DC) der Form (D) mit einem den vertikalen
Oberflächenteil (PW) und den gebogenen Oberflächenteil (PR) des
Stempels (P) miteinander verbindenden Schulterende (RW) des
Stempels (P) in Kontakt gebracht wird, im Bereich zwischen 5 mm
und 30 mm liegt.
24. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Positionieren
jeweils eines Endes der Schweißbahnen (12) zwischen einem
Schulterendkontaktbereich (30) des Rohlings (10), der bei der
Bewegung des Stempels (P) in die Höhlung (DC) der Form (D) mit
einem den vertikalen Oberflächenteil (PW) und den gebogenen
Oberflächenteil (PR) des Stempels (P) miteinander verbindenden
Schulterende (RW) des Stempels (P) in Kontakt gebracht wird,
und einem eingespannten Bereich des Rohlings (10), der durch
den Rohlinghalter (H) und einen auf der Form (D) ausgebildeten
Ziehwulst (DB) eingespannt wird, wenn der Rohlinghalter (H)
gegen den Rohling (10) auf der Form (D) gedrückt wird, umfaßt.
25. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Bilden der
Schweißbahnen (12) mit jeweils einer Breite von 0,5 mm bis
2,0 mm umfaßt.
26. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Bilden von
Schweißbahnen (12) umfaßt, die jeweils eine Einbrandtiefe im
Rohling (10) aufweisen, die mehr als die Hälfte der Dicke des
Rohlings (10) ausmacht.
27. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Positionieren der
Schweißbahnen (12) entlang von Linien umfaßt, die sich radial
vom Zentrum (14) des scheibenförmigen Rohlings (10) erstrecken.
28. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Anordnen der
wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in einem Sektor des Rohlings
(10) umfaßt, der einen Zentrumswinkel von 180 Grad am Zentrum
des Rohlings (10) aufweist.
29. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Plazieren des Rohlings (10)
auf der Form (D) das Ausrichten des Zentrums (14) des Rohlings
(10) mit der zentralen Achse (X) des zylinderförmigen Stempels
(P) umfaßt.
30. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Festlegen eines
Bildpunkts (C2) im Rohling (10) durch das Projizieren eines
Zentrums (C1) der Krümmung des gebogenen Oberflächenbereichs
(PR) des Stempels (P), dessen Bodenoberflächenbereich (PB) mit
einer polygonen Form ausgebildet ist, sowie das Anordnen der
Schweißbahnen (12) entlang von Linien, die sich radial vom
diesem Bildpunkt (C2) erstrecken, umfaßt.
31. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Vorformen der wenigstens
zwei Schweißbahnen (12) im Rohling (10) das Anordnen der
wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in einem Sektor des Rohlings
(10) umfaßt, der einen Zentrumswinkel von 180 Grad an dem als
Zentrum festgelegten Bildpunkt (C2) aufweist.
32. Produkt mit einem Flansch nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schritt zum Plazieren des Rohlings (10)
auf der Form (D) das Ausrichten des Bildpunktes (C2) auf dem
Rohling (10) mit dem Zentrum (C1) der Krümmung des gebogenen
Oberflächenbereichs (PR) des Stempels (P) umfaßt.
33. Ebener Rohling mit wenigstens einem verstärkten Teil, der
wenigstens zwei in den Rohling (10) eingebrannten Schweißbahnen
(12) aufweist, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in
dem entsprechenden verstärkten Teil des Rohlings (10)
angeordnet sind und vor der Peripherie (16) des Rohlings (10)
enden, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) entlang von
Linien angeordnet sind, die sich radial von einem vorbestimmten
Punkt im Rohling (10) erstrecken.
34. Ebener Rohling nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) an keinem
anderen als dem vorbestimmten Punkt schneiden.
35. Ebener Rohling nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) mit gleichen
Abständen zueinander angeordnet sind.
36. Ebener Rohling nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) jeweils eine Breite
zwischen 0,5 mm und 2,0 mm aufweisen.
37. Ebener Rohling nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) jeweils eine
Einbrandtiefe aufweisen, die mehr als die Hälfte der Dicke des
Rohlings (10) ausmacht.
38. Ebener Rohling nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (10) scheibenförmig ist, wobei der vorbestimmte
Punkt am Zentrum (14) der Scheibe positioniert ist.
39. Ebener Rohling nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohling (10) eine Form mit wenigstens einer Ecke
aufweist, wobei der vorbestimmte Punkt innerhalb der Ecke des
Rohlings (10) positioniert ist.
40. Produkt, das durch das Pressen eines ebenen Rohlings (10)
hergestellt ist, mit:
einer Bodenwand (402) mit einer gebogenen Peripherie,
einer mit der Bodenwand (402) verbundenen Seitenwand (404),
wenigstens einer Bogenwand (406), die sich von der gebogenen Peripherie der Bodenwand (402) erstreckt und mit der Seitenwand (406) verbunden ist,
einem Flansch (408), das sich winkelig von der Seitenwand (404) erstreckt, und
wenigstens zwei Schweißbahnen (12), die entlang von Linien angeordnet sind, die sich radial von einem vorbestimmten Punkt in der Bodenwand (402) über die Bogenwand (406) und die Seitenwand (404) erstrecken, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) vor der peripheren Kante des Flanschs (408) enden, und wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in den Rohling (10) eingebrannt sind.
einer Bodenwand (402) mit einer gebogenen Peripherie,
einer mit der Bodenwand (402) verbundenen Seitenwand (404),
wenigstens einer Bogenwand (406), die sich von der gebogenen Peripherie der Bodenwand (402) erstreckt und mit der Seitenwand (406) verbunden ist,
einem Flansch (408), das sich winkelig von der Seitenwand (404) erstreckt, und
wenigstens zwei Schweißbahnen (12), die entlang von Linien angeordnet sind, die sich radial von einem vorbestimmten Punkt in der Bodenwand (402) über die Bogenwand (406) und die Seitenwand (404) erstrecken, wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) vor der peripheren Kante des Flanschs (408) enden, und wobei die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in den Rohling (10) eingebrannt sind.
41. Produkt nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißbahnen (12) sich an keinem anderen als dem vorbestimmten
Punkt schneiden.
42. Produkt nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils ein Ende der Schweißbahnen (12) in einem Bereich
positioniert ist, der sich über die Seitenwand und den Flansch
(408) erstreckt, während das jeweils andere Ende in der
Bodenwand (402) positioniert ist.
43. Produkt nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils ein Ende der Schweißbahnen (12) in dem Flansch (408)
positioniert ist.
44. Produkt nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schweißbahnen (12) mit gleichen Abständen zueinander angeordnet
sind.
45. Produkt nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenwand (402) eine Kreisform mit einem Zentrum aufweist,
wobei der vorbestimmte Punkt am Zentrum der kreisförmigen
Bodenwand (402) positioniert ist.
46. Produkt nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in einem Sektor der
Bodenwand (402) erstrecken, der einem Zentrumswinkel von 180
Grad am Zentrum der Bodenwand (402) aufweist.
47. Produkt nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bodenwand (502) eine Form mit wenigstens einem eine gebogene
Peripherie bildenden Eckbereich aufweist, wobei die Bogenwand
(506) mit dem Eckbereich der Bodenwand (502) verbunden ist und
der vorbestimmte Punkt innerhalb des Eckbereichs positioniert
ist.
48. Produkt nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die wenigstens zwei Schweißbahnen (12) in einem Sektor der
Bodenwand (502) erstrecken, der einen Zentrumswinkel von 180
Grad an dem vorbestimmten Punkt im Zentrum aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPP8-336103 | 1996-12-16 | ||
JP8336103A JPH10175024A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | ブランク材のプレス成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19755964A1 true DE19755964A1 (de) | 1999-03-18 |
DE19755964B4 DE19755964B4 (de) | 2006-01-26 |
Family
ID=18295734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19755964A Expired - Fee Related DE19755964B4 (de) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | Verfahren zum Umformen eines plattenförmigen Rohteils, plattenförmiges Rohteil zur Verwendung bei einem Umformvorgang und Erzeugnis, das durch Umformen des plattenförmigen Rohteils hergestellt ist |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10175024A (de) |
KR (1) | KR100263628B1 (de) |
DE (1) | DE19755964B4 (de) |
GB (1) | GB2320216B (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4532709B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2010-08-25 | 新日本製鐵株式会社 | 深絞り成形性に優れたテーラードブランク材及びその製造方法 |
KR101249152B1 (ko) * | 2010-12-28 | 2013-03-29 | 주식회사 포스코 | 플랜지용 금형 및 이를 이용한 플랜지의 제조방법 |
JP6477860B2 (ja) | 2015-02-19 | 2019-03-06 | 新日鐵住金株式会社 | 金属板の成形方法 |
EP3389899A1 (de) * | 2015-12-18 | 2018-10-24 | Autotech Engineering, A.I.E. | Verstärkung struktureller komponenten |
DE102021132658A1 (de) | 2021-12-10 | 2023-06-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bipolarplatte und Verfahren zum Prägen einer Kanalstruktur |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1276065A (en) * | 1970-02-05 | 1972-06-01 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to shaping of materials |
JPS6160222A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-27 | Toyota Motor Corp | 鋼板製プレス成形品 |
JPS635825A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-11 | Toyota Motor Corp | ロ−ル曲げ加工におけるしわ発生抑制方法 |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP8336103A patent/JPH10175024A/ja active Pending
-
1997
- 1997-12-16 DE DE19755964A patent/DE19755964B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-16 GB GB9726574A patent/GB2320216B/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-16 KR KR1019970069148A patent/KR100263628B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100263628B1 (ko) | 2000-08-01 |
JPH10175024A (ja) | 1998-06-30 |
GB2320216B (en) | 1998-11-11 |
GB2320216A (en) | 1998-06-17 |
KR19980064169A (ko) | 1998-10-07 |
DE19755964B4 (de) | 2006-01-26 |
GB9726574D0 (en) | 1998-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10040173B4 (de) | Verfahren zum Aufweiten und Verformen eines Dosenkörpers und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE60311232T2 (de) | Durch fliesspressen hergestellter artikel, fliesspressverfahren und fliesspressvorrichtung | |
DE2643674C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aufreißlaschen o.dgl. nebst Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens | |
DE112008001035B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem abgeschrägten Durchgangsloch | |
DE4314732A1 (de) | Stempel- und Matrizenanordnung zur Blechbefestigung | |
DE102019214576A1 (de) | Fluidbefüllbares Blasensystem und Schweißwerkzeug | |
DE3109510A1 (de) | Verfahren zum anformen von flanschen an einem blech, das danach hergestellte erzeugnis und vorrichtung zur herstellung dieses erzeugnisses | |
DE10156085A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Aufweiten und Formen von Dosenrümpfen | |
DE3515180A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer flanschenbuchse | |
DE2213893A1 (de) | Schwenkbare Ventilklappe für ein Drosselklappenventil | |
DE60118041T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines zur aufnahme einer heiz- oder kühlkomponente geeigneten metallbehälters | |
DE602004006728T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wärmetauscherplatten | |
DE19755964A1 (de) | Produkt mit Flansch, Verfahren zum Herstellen desselben sowie verstärkter ebener Rohling für die Verwendung im vorliegenden Verfahren | |
DE4225735A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum abstrecken und besaeumen eines zylindrischen teils eines werkstuecks | |
DE3923182A1 (de) | Vorrichtung zum verbinden von plattenfoermigen bauteilen | |
DE19856950B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Sickenblechen mit mehreren geschlossenen Sicken | |
DE2224027A1 (de) | Verfahren zur rund- und planlaufkorrektur von stahlblechscheibenraedern, insbesondere fuer kraftfahrzeuge | |
DE2624872B2 (de) | Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen | |
DE10297647B4 (de) | Verfahren zum Ausbilden einer Rille und einer Keilnut für ein sich drehendes Blechglied mit Nabenteil | |
DE102005005702A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundprodukts | |
DE10027703A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Umformen, insbesondere Fließpressen eines metallischen Werkstücks | |
WO2008034564A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer radschüssel | |
DE3704895C2 (de) | ||
DE19600755C1 (de) | Stapelbare Ziehteile, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derselben | |
DE4442465A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugrades im Fließdrückverfahren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |