DE19855407C2

DE19855407C2 - Production of a forming tool for a pressing device, and forming tool produced thereafter

Info

Publication number: DE19855407C2
Application number: DE1998155407
Authority: DE
Inventors: Eberhard Neutzler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: DE19855407A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umformwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 und ein Verfahren zu dessen Her stellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a forming tool according to the Preamble of claim 4 and a method for the manufacture thereof position according to the preamble of claim 1.

Bekannte Umformwerkzeuge, insbesondere in Form von Ziehwerk zeugen für eine Bearbeitung von Blechteilen, werden als Ver bundkörper hergestellt, wobei auf einer Tragstruktur durch galvanische Abscheidung eine Decklage aus Metall aufgetragen wird. Damit ist im Bereich eines Umformprofils ein Verschleiß schutz erreicht und das Umformwerkzeug kann in dieser Ausfüh rung für eine Herstellung von Werkstückprototypen, beispiels weise beim Musterbau von Karosserieblechen, eingesetzt werden. Die Decklage aus Metall bildet mit ihrer Oberfläche als Posi tivkontur das Umformprofil, so daß diese Verschleißschutz- Decklage nur mit minimaler Schichtdicke aufgetragen werden kann und damit bei Einhaltung hoher Qualitätsanforderungen an die umgeformten Werkstücke ein derartiges als zweilagiger Ver bundkörper ausgebildetes Umformwerkzeug eine nachteilig gerin ge Langzeitstabilität aufweist.Known forming tools, in particular in the form of drawing machines testify to a processing of sheet metal parts, as Ver body made, with on a support structure electroplating applied a top layer of metal becomes. This means that there is wear in the area of a forming profile protection is achieved and the forming tool can be tion for the production of workpiece prototypes, for example be used in the sample construction of body panels. The surface layer of metal forms with its surface as a posi tivkontur the forming profile, so that this wear protection The top layer should only be applied with a minimal layer thickness can and with compliance with high quality requirements the deformed workpieces such as a two-layer Ver Forming tool formed in a bundle a disadvantageously has long-term stability.

Gemäß den Veröffentlichungen "Flammgespritzte Schale statt Form aus Stahl", Werkstatt und Betrieb 116 (1983) 7, S. 424 und HAASE, E.: Große Galvanoformen . . ., Werkstatt und Betrieb 105 (1972) 4, S. 257, ist zwar die prinzipielle Vorgehensweise bei der Herstellung eines Umformwerkzeuges mit einer Galvano- Schale auf einem Negativformkörper gezeigt, die dabei geschaf fenen Form-Werkzeuge sind jedoch auf eine Verwendung als Spritzform, Elisierform und dgl. beschränkt. Ausdrücklich wird darauf verwiesen, daß die Herstellung und Anwendung derartiger Formwerkzeuge nur für die Polyurethan-, Hart- und Weichschaum verarbeitung als wirtschaftlich interessant anzusehen ist. Es werden zwar Galvano-Schalen von 1 bis 4 mm Dicke vorgeschla gen, gleichzeitig wird jedoch auch auf einen durch begrenzte Temperatur- und Druckbelastbarkeit eingeschränkten Anwendungs bereich der Werkzeuge hingewiesen, und vor einer Anwendung der Galvano-Schalen in hochbelasteten Werkzeugen wird ein aufwen diger Beton-Hinterbau oder eine Eisen- bzw. Metallgußform als zusätzliche Hinterbaumaßnahme empfohlen. Damit sind zusätzli che Arbeitsstufen aufgezeigt, durch die die Kosten für derar tige Umformwerkzeuge in den Bereich gegossener oder massiver Metallformen verlagert werden. Für den Einsatz im Fahrzeugbau werden Galvanoschalen zum Erodieren von Seitenwandformen vor geschlagen. According to the publications "Flame-sprayed shell instead of steel mold", Werkstatt und Betrieb 116 ( 1983 ) 7, p. 424 and HAASE, E .: Large electroplating molds. , ., Werkstatt und Betrieb 105 ( 1972 ) 4, p. 257, the basic procedure for the production of a forming tool with a galvano-shell on a negative molding is shown, but the molding tools created are for use as an injection mold, Restricted form and the like. It is expressly pointed out that the production and use of such molds can only be regarded as economically interesting for processing polyurethane, hard and soft foam. Although galvano-shells of 1 to 4 mm thickness are proposed, at the same time reference is also made to a limited range of application of the tools due to limited temperature and pressure resistance, and before use of the electro-shells in highly stressed tools an elaborate concrete is used -Rear or an iron or metal mold is recommended as an additional rear measure. This shows additional work stages through which the costs for such forming tools are shifted to the area of cast or solid metal molds. For use in vehicle construction, galvanic shells for eroding side wall shapes are proposed.

In der Veröffentlichung BOLCH, F., MÜLLER, H.: Herstellung von Hohlformwerkzeugen durch Galvanoumformung, INDUSTRIE-Anzeiger, 100. Jg., Nr. 75 vom 20.09.1978 wird über die Herstellung und Anwendung von Galvano-Schalen berichtet, wobei als Anwendungs gebiete die Herstellung von Druckplatten, die Schallplatten herstellung und der Formenbau für die Kunststoff- und Gummiin dustrie hervorgehoben sind. Dabei wird vorgeschlagen, zur Ver besserung der funktionalen Eigenschaften und der Wirtschaft lichkeit galvanische Schichten mit einer gespritzten Metall hinterfütterung zu versehen. Auf die Herstellung von galvani schen Stempelschalen ist im Stand der Technik auch Bezug ge nommen, gleichzeitig wird aber auf die geringe Anzahl von Ab formvorgängen und die lange Herstellungszeit als Nachteile derartiger Schalenteile hingewiesen. Gemäß der Veröffentli chung DE 31 12 225 A1 wird ein aus einem Blech gebildetes Formwerkzeug vorgeschlagen, das nicht in direktem Zusammenhang mit der Herstellung der galvanischen Schalenteile steht und in einem Fachaufsatz (HINTERMANN, H. E. u. a.: Einsatz von CVD- Hartstoffschichten; Technische Rundschau 20/1986) ist nur auf Tiefziehwerkzeuge hingewiesen, deren Pressmatrizen für die Be arbeitung von Polymeren und Kautschuk vorgesehen sind.In the publication BOLCH, F., MÜLLER, H .: Manufacture of hollow molds by means of electroforming, INDUSTRIE-Anzeiger, 100th vol., No. 75 dated September 20, 1978, reports on the manufacture and use of electroplated shells areas are the production of printing plates, the production of records and the mold making for the plastics and rubber industry are highlighted. It is proposed to provide galvanic layers with a sprayed metal backing to improve the functional properties and economy. On the production of galvanic stamping shells is also referred to in the prior art, but at the same time it is pointed to the small number of molding processes and the long production time as disadvantages of such shell parts. According to the publication DE 31 12 225 A1, a forming tool made of sheet metal is proposed, which is not directly related to the manufacture of the galvanic shell parts and in a technical article (HINTERMANN, HE et al .: use of CVD hard material layers; Technical Review 20 / 1986 ), reference is only made to deep-drawing tools, the press dies of which are intended for the processing of polymers and rubber.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, ein Umformwerkzeug und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, das als zweilagiger Verbundkörper mit konstruktiv einfachen Mitteln eine für eine Serienbearbeitung von Blechteilen geeignete Sta bilität aufweist und unter rauhen Betriebsbedingungen mit ho her Standzeit eine qualitätsgerechte Bearbeitung gewährleistet, wobei die Herstellung des Umformwerkzeuges durch gerin gen Material- und Zeitaufwand zu verbilligen ist.The invention addresses the problem of a forming tool and to create a process for its manufacture that as two-layer composite body with structurally simple means a suitable for series processing of sheet metal parts has stability and under rough operating conditions with ho ensures a quality-oriented processing, whereby the production of the forming tool by gerin to reduce the cost of materials and time.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Her stellung des Werkzeuges gemäß Anspruch 1 und eine Ausbildung des Umformwerkzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Hin sichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungsmerkmale des Verfahrens bzw. des Umformwerkzeugs wird auf die Ansprüche 2 und 3 bzw. 5 bis 10 verwiesen. The invention solves this problem by a method for manufacturing position of the tool according to claim 1 and training of the forming tool with the features of claim 4. Hin visibly essential further design features of the The method or the forming tool is based on claims 2 and 3 or 5 to 10 referenced.

Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es, ausgehend von einem das Umformprofil in maß- und formgenauer Ausfüh rung aufweisenden Negativformkörper ein als zweilagiger Verbundkörper ausgebildetes Umformwerkzeug herzustellen, dessen positives Umformprofil nach Entfernung des diesem bei der Abscheidung zugewandten Negativformkörpers sofort und nacharbeitsfrei für eine Umformbearbeitung von Blech teilen o. dgl. einsetzbar ist. Die durch Abscheidung und/oder Bedampfung erzeugte Decklage wird rückseitig durch eine dynamisch belastbare und in ihrer Zusammenset zung variable Füllmasse als Tragstruktur so stabilisiert, daß unterschiedliche kundenspezifische Belastungsanforde rungen, beispielsweise in komplexeren Umformeinheiten wie Tiefziehwerkzeugen o. dgl., erfüllbar sind. The method according to the invention makes it possible to start out from one the form profile in dimensionally and form-accurate execution negative molded body as a two-layer To produce composite forming tool, whose positive forming profile after removal of this immediately during the deposition of the facing negative molded article and no rework for forming sheet metal share or the like. By deposition and / or vaporization generated top layer is on the back through a dynamically resilient and in their composition stabilized variable filling mass as a supporting structure, that different customer-specific load requirements for example in more complex forming units such as Thermoforming tools or the like, can be fulfilled.

Bei der Herstellung des Umformwerkzeuges erfolgt in einer ersten Phase die Erzeugung der Decklage auf der Oberseite des Negativformkörpers, der aus einem einfach zu bearbei tenden Material, beispielsweise einem spanend bearbeitba ren Kunststoffmaterial, geformt sein kann und vor der Be schichtung und/oder Bedampfung im Bereich seiner Oberflä che mit geringem Aufwand eine qualitativ hochwertige End bearbeitung erfährt. In dieser Herstellungsphase können die erreichten Qualitätsmerkmale der Oberfläche mit gerin gem Aufwand kontrolliert und kostenintensive Folgefehler vermieden werden, so daß eine nachträgliche Bearbeitung der Decklage im Bereich des am Negativformkörper erzeugten Umformprofils am fertiggestellten Umformwerkzeug entbehr lich ist.During the production of the forming tool, one takes place first phase the creation of the top layer on the top of the negative molded body, which is easy to machine tendency material, for example a machinable ren plastic material, can be molded and before loading layering and / or vapor deposition in the area of its surface che with little effort a high quality end processing experienced. In this manufacturing phase you can the quality characteristics of the surface achieved with low controlled according to effort and cost-intensive consequential errors be avoided, so that a subsequent processing the top layer in the area of that produced on the negative molding There is no need for a forming profile on the finished forming tool is.

Das erfindungsgemäße Verbundkörper-Umformwerkzeug weist einen geringeren Entwicklungs- und Herstellungsaufwand als vergleichbare Voll-Stahlwerkzeuge auf und ist insgesamt preiswerter herstellbar. Ein im Bereich der Klein- und Mittelserienfertigung, z. B. bei einer Bearbeitung von Blechteilen für Fahrzeugkarosserien, typischer Wechsel von Umformwerkzeugen in Fertigungsstraßen o. dgl. kann damit mit geringeren Kosten realisiert werden.The composite body forming tool according to the invention has less development and manufacturing effort than comparable full steel tools and is overall cheaper to manufacture. One in the field of small and Medium series production, e.g. B. when editing Sheet metal parts for vehicle bodies, typical change from Forming tools in production lines or the like can can be realized at lower costs.

Das Umformwerkzeug mit dem integrierten Schalenteil weist eine vorteilhaft hohe Standzeit auf. Die konstruktive Ge staltung der Rückseite der schalenförmigen Decklage mit Verbindungselementen ermöglicht deren innigen Verbund mit der hintergossenen Tragstruktur, so daß hohe dynamische Belastungen aufnehmbar sind und das Umformwerkzeug auch unter rauhen Betriebsbedingungen langzeitstabil einsetzbar ist. Die form- und beschaffenheitsoptimale Oberflächenqua lität im Bereich des Umformprofils führt bei der Bearbei tung der Blechteile zu vorteilhaft geringen Reibbelastun gen und damit können im Bereich von Zieh- und Stempelkan ten auftretende Abnutzungen des Schalenmaterials gering gehalten werden.The forming tool with the integrated shell part points an advantageously long service life. The constructive Ge design of the back of the bowl-shaped top layer with Connecting elements enable their intimate connection with the back cast supporting structure, so that high dynamic Loads can be absorbed and so does the forming tool Long-term stable use under harsh operating conditions is. The shape and texture-optimized surface quality lity in the area of the forming profile leads to machining device of the sheet metal parts to advantageously low friction gene and thus can in the area of drawing and stamping channels minimal wear of the shell material being held.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Um formwerkzeuges bei dessen verfahrensgemäßer Herstellung schematisch veranschaulicht. In der Zeichnung zeigen:Further details and advantageous effects result from the following description and the drawing, which an embodiment of an order according to the invention molding tool in its production process schematically illustrated. The drawing shows:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Negativform körpers aus Kunststoff, Fig. 1 is a sectional representation of a negative mold body made of plastic,

Fig. 2 eine geschnittene Prinzipdarstellung des Negativformkörpers gemäß Fig. 1 bei dessen Positionierung zur Abscheidung einer Deck lage in einem Galvanobad, Fig. 2 is a sectional schematic diagram of the negative mold body according to Fig. 1 in its position for depositing a covering layer in a galvanic bath,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung ähnlich Fig. 1 mit dem die Decklage in Form eines Schalen teils aufweisenden Negativformkörper nach dessen Entnahme aus dem Galvanobad, Fig. 3 is a schematic illustration similar to FIG. 1 with the top layer in the form of a shell part having negative mold body after its removal from the galvanic bath,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Negativform körpers mit Schalenteil ähnlich Fig. 3, bei dessen Positionierung in einer zur Bildung einer rückseitigen Tragstruktur vorgsehenen Gießvorrichtung, Fig. 4 is a sectional view of the negative mold body, with a shell part similar to FIG. 3, wherein the positioning thereof in a vorgsehenen to form a back support structure pouring device

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung des mit dem Scha lenteil der Tragstruktur einen Verbundkör per bildenden Umformwerkzeuges nach der Entfernung des Negativformkörpers, Fig. 5 is a schematic representation of the saddle the support structure lenteil a Verbundkör by forming the forming tool after the removal of the negative mold body,

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung mehrerer Umform werkzeuge erfindungsgemäßer Ausführung in einer Tiefzieheinrichtung mit eingelegtem Blechteil, und Fig. 6 is a schematic diagram of several forming tools execution according to the invention in a deep-drawing device with an inserted sheet metal part, and

Fig. 7 bis Fig. 9 jeweilige Ausschnittdarstellungen der als Schalenteil ausgebildeten Metall-Decklage mit rückseitigen Halteteilen bzw. einem diese aufnehmenden Aufnahmeprofil. Fig. 7 to Fig. 9 respective cutouts of the metal cover layer formed as a shell part with rear holding parts or a receiving profile receiving them.

In Fig. 1 bis 5 sind jeweilige Phasen bei der Herstellung eines insgesamt mit 1 bezeichneten Umformwerkzeuges darge stellt, das in Form einer Matrize in einer Presseinrich tung 2 (Fig. 6) mit einem Niederhalter 3 und einem Stempel 4 zur Umformung von Blechteilen 5 o. dgl. Werkstücken ein setzbar ist. Bekannte Umformwerkzeuge dieser Art werden in nicht näher dargestellter Ausführung als zweilagige Ver bundkörper gefertigt, wobei auf einem aus Kunststoff be stehenden und allgemein mit B bezeichneten Basiskörper ähnlich Fig. 1 eine dünne Verschleiß-Decklage durch Ab scheiden eines Metalles angebracht wird. Diese nur mit ge ringer Schichtdicke ausführbare Decklage weist damit an ihrer Oberfläche als Positivkontur das Umformprofil auf, so daß bereits nach Bearbeitung einer geringen Stückzahl von Werkstücken 5 ein nachteilig hoher Werkzeugverschleiß auftritt.In FIGS. 1 to 5 respective phases in the manufacture of a forming overall designated 1 are Darge provides that in a Presseinrich tung in the form of a matrix 2 (Fig. 6) with a holder 3 and a punch 4 for the forming of sheet metal parts 5 o Workpieces can be placed. Known forming tools of this type are manufactured in a not shown embodiment as a two-layer Ver bund body, with a thin wear cover layer is attached by separating from a metal on a plastic base and generally designated B base body similar to FIG. 1. This only with ge thin layer thickness cover layer thus has on its surface as a positive contour, the forming profile, so that even after machining a small number of workpieces 5 , disadvantageously high tool wear occurs.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Umformwerkzeuges 1 wird eine Decklage D (Fig. 3) durch Ab scheiden auf einem den Basiskörper B bildenden Negativ formkörper 6 geformt, dem die Decklage D mit ihrer das po sitive Umformprofil P (Fig. 5) bildenden Oberfläche zuge wandt ist. Die Decklage D wird von dem Negativkörper 6 ge trennt und an der Rückseite der Decklage D wird eine das Umformwerkzeug 1 als Verbundkörper vervollständigende Tragstruktur T angebracht (Fig. 4).In the method according to the invention for producing the forming tool 1 , a cover layer D ( FIG. 3) is formed by separating it from a negative molded body 6 forming the base body B, the cover layer D with its surface forming the po sitive forming profile P ( FIG. 5) is turned. The cover layer D is separated from the negative body 6 and, at the rear of the cover layer D, a forming structure 1, which completes the forming tool 1 as a composite body, is attached ( FIG. 4).

Die Decklage D wird in zweckmäßiger Ausführung durch eine galvanische (Fig. 2) oder fremdstromlose Abscheidung er reicht. Denkbar ist ebenfalls, die Decklage D durch eine jeweils aus der Gasphase erfolgende physikalische (PVD) bzw. chemische (CVD) Bedampfung zu bilden. In einer weite ren denkbaren Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird durch mehrere nacheinander erfolgende Abscheidungen und/oder Bedampfungen die Decklage D gebildet, so daß die se aus mehreren miteinander verbundenen Schichten aufge baut ist.The top layer D is in an expedient execution by a galvanic ( Fig. 2) or external current-free deposition. It is also conceivable to form the cover layer D by physical (PVD) or chemical (CVD) vapor deposition, respectively, from the gas phase. In a wide ren conceivable embodiment of the manufacturing process, the top layer D is formed by several successive deposits and / or vapor deposition, so that it is built up from several interconnected layers.

In einem ersten Verfahrensschritt (Fig. 1) erfolgt die Fertigung des an seiner Oberfläche das werkstückseitige positive Umformprofil P als Negativkontur aufweisenden Ne gativformkörpers 6, der vor der galvanischen Abscheidung (Fig. 2) mit einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht S, beispielsweise aus Silberlack, versehen wird. Dieser damit leitfähige Bereich des Negativformkörpers 6 wird da nach als Kathode in einer Elektrolytlösung 7 positioniert und die Decklage D als ein stabiles Schalenteil 8 auf der Negativkonturfläche des Negativformkörpers 6 durch lang zeitige galvanische Metallabscheidung aufgebaut.In a first process step (Fig. 1) production takes place of having on its surface the workpiece side positive Umformprofil P as negative contour Ne gativformkörpers 6, the front of the electro-deposition (Fig. 2) provided with an electrically conductive surface layer S, for example, silver paint becomes. This thus conductive area of the negative molded body 6 is then positioned as a cathode in an electrolyte solution 7 and the cover layer D is built up as a stable shell part 8 on the negative contour surface of the negative molded body 6 by long-term galvanic metal deposition.

Nach der Entnahme des als zweilagiges bzw. unter Beachtung der Leitschicht S als dreilagiges Zwischenprodukt Z (Fig. 3) mit der Decklage D verbundenen Negativformkörpers 6 aus dem galvanischen Abscheidungsbad 9 wird das Zwischenpro dukt Z auf der dem Negativformkörper 6 abgewandten Rück seite 10 der Decklage D mit einer mit dieser eine kraft- und/oder formschlüssige, feste Verbindung bildenden Kunst stoff-Füllmasse 11 als Tragstruktur T hinterfüllt (Fig. 4).After removal of the two-layered or taking into account the conductive layer S as a three-layer intermediate Z ( Fig. 3) connected to the top layer D negative molded body 6 from the galvanic deposition bath 9 , the intermediate product Z is on the opposite side of the negative molded body 6 back 10 of the top layer D with a non-positive and / or positive, solid connection forming plastic filler 11 as a support structure T ( Fig. 4).

Der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Negativformkörper 6 ist in vorteilhaft einfach zu bearbeitender Ausführung aus ei ner Kunststoff-Platte durch spanende Bearbeitung gefertigt und wird im Bereich seiner das positive Umformprofil P des Schalenteils 8 bildenden Negativkonturfläche N mit der Oberflächenschicht S aus Silberlack o. dgl. überzogen. Auf dieser Metallschicht wird das Schalenteil 8 vorzugsweise aus einer Nickel-Kobalt-Legierung aufgebaut, wobei an Stelle dieser Legierung auch andere Metallschichten oder Schichtkombinationen denkbar sind.The negative molded body 6 shown in FIGS. 1 to 4 is advantageously machined from egg ner plastic plate by machining and is in the area of the positive forming profile P of the shell part 8 forming negative contour surface N with the surface layer S made of silver paint o. Like. coated. The shell part 8 is preferably constructed from a nickel-cobalt alloy on this metal layer, with other metal layers or layer combinations also being conceivable instead of this alloy.

Der Negativformkörper 6 kann auch während mehrerer Ab scheidungszyklen in der Elektrolytlösung 7 positioniert werden, so daß während einer Zeitspanne von Tagen bis Wo chen das Schalenteil 8 aufgebaut wird. Für einen weitge hend gleichmäßigen Aufbau der Materialdicke M des Schalen teils 8 sind in der Elektrolytlösung 7 Zusatzbauteile vor gesehen (nicht dargestellt), mit denen die Rückseite 10 des entstehenden Schalenteils 8 einer gerichteten Strömung der Elektrolytlösung 7 ausgesetzt werden kann.The negative molded body 6 can also be positioned in the electrolytic solution 7 for several separation cycles, so that the shell part 8 is built up over a period of days to weeks. For a largely uniform structure of the material thickness M of the shell part 8 7 additional components are seen in the electrolyte solution before (not shown) with which the back 10 of the resulting shell part 8 can be exposed to a directed flow of the electrolyte solution 7 .

Nach der Erzeugung des Zwischenproduktes Z mit dem Scha lenteil 8 werden auf dessen Oberseite 10 Verbindungsele mente 12 fixiert und diese danach zumindest teilweise in die Kunststoff-Füllmasse 11 eingebettet (Fig. 4). Bei die sem Vergießen des Zwischenproduktes Z mit der Kunststoff- Füllmasse 11 wird eine Gießform 13 verwendet, in die das Zwischenprodukt Z bei gleichzeitiger bodenseitiger Ablage bei 14 eingelegt werden kann und danach mit geringem Auf wand die Füllmasse 11 einfüllbar ist. In zweckmäßiger Aus führung werden die am Schalenteil 8 fixierten Verbin dungselemente 12 vollständig in die Kunststoff-Füllmasse 11 eingegossen, so daß ein vorteilhafter formschlüsser Verbund der Teile Z und T erreicht ist und damit das mehr teilige Zwischenprodukt Z' vorliegt. Der Negativformkörper 6 wird nach der Aushärtung der Füllmasse 11 vom positiven Umformprofil des Schalenteils 8 abgenommmen, so daß danach das Umformprofil P als Aktivfläche für das Umformformwerk zeug 1 freigelegt ist (Fig. 5).After the production of the intermediate product Z with the shell part 8 , 10 elements 12 are fixed on the upper side 12 and these are then at least partially embedded in the plastic filling compound 11 ( FIG. 4). In the sem casting of the intermediate product Z with the plastic filling compound 11 , a mold 13 is used, in which the intermediate product Z can be inserted at 14 with simultaneous storage at the bottom and then the filling compound 11 can be filled in with little effort. In an expedient implementation, the connec tion elements 12 fixed on the shell part 8 are completely poured into the plastic filling compound 11 , so that an advantageous interlocking connection of the parts Z and T is achieved and the intermediate intermediate product Z 'is thus present. The negative molding 6 is removed after the curing of the filling compound 11 from the positive forming profile of the shell part 8 , so that the forming profile P is then exposed as an active surface for the forming tool 1 ( FIG. 5).

Mit den vorbeschriebenen Verfahrensschritten ist ein Um formwerkzeug 1 bereitgestellt, das als erfindungsgemäßes Produkt eine von einem galvanisch geformten Schalenteil 8 gebildete Metall-Decklage aufweist, die auf ihrer zum Um formprofil P abgewandten Rückseite 10 mit der Tragstruktur T verbunden ist (Fig. 5). Das Schalenteil 8 weist eine für eine Großserienbearbeitung von Blechteilen 5 geeignete Ma terial- bzw. Wandungsdicke M auf. Bedingt durch diese das Schalenteil 8 definierende Materialdicke M, die Material zusammensetzung des Schalenteils 8 und das Zusammenwirken des stabilen Schalenteils 8 mit den rückseitig in die Trag struktur T eingreifenden Verbindungselemente ist das Umform werkzeug 1 insgesamt als eine hohe statische und dynamische Belastungen (Pfeil F, Fig. 6) aufnehmende Baueinheit ausgebil det.With the above-described method steps, a shaping tool 1 is provided which, as a product according to the invention, has a metal cover layer formed by a galvanically shaped shell part 8 , which is connected to the supporting structure T on its rear side 10 facing away from the shaping profile P ( FIG. 5). The shell part 8 has a suitable material or wall thickness M for a large-scale series production of sheet metal parts 5 . As a result of this material thickness M defining the shell part 8 , the material composition of the shell part 8 and the interaction of the stable shell part 8 with the connecting elements engaging on the rear in the supporting structure T, the forming tool 1 is overall a high static and dynamic load (arrow F, Fig. 6) receiving unit ausgebil det.

Mit dem Schalenteil 8 ist ein langzeitstabiles Bauteil mit hoher Verschleißfestigkeit in Werkzeug-Einheiten 2 (Fig. 6) integrierbar und gleichzeitig weist das Schalenteil 8 im Be reich seines Umformformprofils P eine die Umformung von be schichteten Werkstücken 5, beispielsweise verzinkten oder lac kierten Blechteilen, ermöglichende Oberflächenbeschaffenheit auf. Diese Oberfläche ist nacharbeitsfrei sofort nach der Ent fernung der Füllmasse 11 zur Anwendung verfügbar (Fig. 6).With the shell part 8 , a long-term stable component with high wear resistance can be integrated in tool units 2 ( FIG. 6) and at the same time the shell part 8 in the area of its forming profile P has the forming of coated workpieces 5 , for example galvanized or lacquered sheet metal parts, enabling surface quality. This surface is available without rework immediately after removal of the filling compound 11 for use ( FIG. 6).

Die Prinzipdarstellung gemäß Fig. 3 verdeutlicht, daß das Schalenteil 8 auf seiner zur Kunststoff-Tragstruktur T gerich teten Rückseite 10 als Verbindungselemente 12 mehrere Stifte 15 aufweist. Diese Verbindungs-Stifte am Schalenteil 8 können über eine Schweißverbindung bei 16 (Fig. 7) festgelegt werden, wobei diese Festlegung der Stifte 15 während der in Fig. 3 dargestellten Herstellungsphase an dem zweilagigen Zwischen produkt Z erfolgen kann und ebenso ist denkbar, vor der Fest legung der Verbindungselemente 12 bereits die Füllmasse 11 zu entfernen. Die Schweißung 16 erfolgt vorteilhaft mit einem Punktschweißverfahren, so daß der Wärmeeintrag in das Schalen teil 8 gering ist und an diesem Formänderungen zuverlässig vermieden sind.The schematic diagram of FIG. 3 illustrates that the shell part 8 has on its court ended for the plastic support structure T back 10 as connecting elements 12 several pins 15. These connecting pins on the shell part 8 can be fixed via a welded connection at 16 ( FIG. 7), this fixing of the pins 15 during the manufacturing phase shown in FIG. 3 being able to take place on the two-layer intermediate product Z and is also conceivable before Fixed laying of the connecting elements 12 to remove the filling compound 11 . The weld 16 is advantageously carried out with a spot welding process, so that the heat input into the shell part 8 is low and changes in shape are reliably avoided on this.

In Fig. 8 und Fig. 9 sind weitere Möglichkeiten der Verbin dung der Stifte 15 mit dem Schalenteil 8 veranschaulicht, wobei in der Darstellung gemäß Fig. 8 ein Schraub stift 15' mit einer Schraubverbindung 17 vorgesehen ist und in der Ausführung gemäß Fig. 9 am Schalenteil 8 eine Haltenut 18 geformt ist, in die ein oder mehrere jeweilige Verbindungselemente (nicht dargestellt) einführbar sind. Durch zusätzliche Anbauteile, beispielsweise eine Schraub mutter 19 o. dgl., kann die Verbindungsstabilität zur Tragstruktur T durch größere Verbindungsflächen in der Formmasse 11 noch verbessert werden.In Fig. 8 and Fig. 9 are further possibilities of Verbin extension of the pins 15 with the shell portion 8 illustrates, in the illustration of FIG. 8, a screw pin 15 'with a threaded connection 17 is provided and in the embodiment of FIG. 9 a holding groove 18 is formed on the shell part 8 , into which one or more respective connecting elements (not shown) can be inserted. Through additional attachments, for example a screw nut 19 or the like, the connection stability to the support structure T can be improved by larger connecting surfaces in the molding compound 11 .

In zweckmäßiger Ausführung ist das Umformwerkzeug 1 mit einem Schalenteil 8 versehen, das eine Wandungsdicke M von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise 5 mm, aufweist. Das Umform profil P des Schalenteils 8 kann dabei mit Konturradien R, R' von 1 mm bis 10 mm, vorzugsweise 5 mm, versehen sein und damit ist bei minimalem Verschleiß eine optimale Werk stückbearbeitung erreichbar.In an expedient embodiment, the forming tool 1 is provided with a shell part 8 which has a wall thickness M of 1 mm to 10 mm, preferably 5 mm. The forming profile P of the shell part 8 can be provided with contour radii R, R 'of 1 mm to 10 mm, preferably 5 mm, and thus optimum workpiece machining can be achieved with minimal wear.

Als Kunststoff-Füllmasse 11 für die Tragstruktur T ist vorzugsweise ein Gießharz vorgesehen, dem in einer erprob ten Ausführung metallische Zusätze beigefügt werden. Diese in der Füllmasse 11 enthaltenen Zusätze weisen einen An teil von 5 bis 50 Prozent des Gewichts des Gießharzes auf. Der Zusatz in das Gießharz erfolgt vorteilhaft in Form ei nes Pulvers, insbesondere Eisenpulver, Aluminiumpulver o. dgl., mit dem die dynamische Belastbarkeit des Umformwerk zeuges 1 bei dessen Einsatz in der Presseinrichtung 2 (Fig. 6) verbessert ist. Die Füllmasse 11 ist beispiels weise auf der Grundlage von Polyurethan-Harz mit den Pul ver-Zusätzen gemischt, so daß die ausgehärtete Tragstruk tur T bei hoher Bruchfestigkeit dem Werkzeug 1 reversibel elastische Eigenschaften vermittelt. A cast resin is preferably provided as the plastic filling compound 11 for the support structure T, to which metallic additives are added in a tried and tested embodiment. These additives contained in the filling compound 11 have a share of 5 to 50 percent of the weight of the casting resin. The addition in the casting resin is advantageously in the form of egg nes powder, in particular iron powder, aluminum powder or the like, with which the dynamic load capacity of the forming tool 1 is improved when it is used in the pressing device 2 ( FIG. 6). The filling compound 11 is, for example, on the basis of polyurethane resin mixed with the powder additives, so that the hardened support structure T with high breaking strength gives the tool 1 reversible elastic properties.

In Fig. 6 ist die Presseinrichtung 2 mit dem Niederhalter 3 und dem Stempel 4 dargestellt, wobei auch diese zusätz lichen Bauteile der Einrichtung 2 und das nach Art einer Matrize vorgesehene Umformwerkzeug 1 als zweilagige Ver bundkörper mit dem jeweiligen Schalenteil 8 gefertigt sind. Damit wird deutlich, daß das vorbeschriebene Verfah ren zur Herstellung des Umformwerkzeuges 1 nicht auf des sen Ausführung in der dargestellten Konstruktion als Tiefziehwerkzeug beschränkt ist, sondern auch Werkzeuge und Zusatzbauteile für andere umformende Fertigungsverfah ren, z. B. auch für die Bearbeitung von Werkstücken 5 aus Kunststoff oder Nichteisenmetallen, bereitgestellt werden können, die nach dem vorbeschriebenen Verfahren herge stellte Schalenteile 8 aufweisen.In FIG. 6, the pressing device 2 to the holder 3 and the punch 4 is shown, whereby this zusätz union components of the device 2 and the intended manner of a matrix forming tool 1 is made as a two-layer Ver composite body with the respective shell part 8. This makes it clear that the procedure described above for producing the forming tool 1 is not limited to the design in the construction shown as a deep-drawing tool, but also tools and additional components for other forming manufacturing processes, for. B. can also be provided for the processing of workpieces 5 made of plastic or non-ferrous metals, which have shell parts 8 provided by the above-described method.

Claims

1. A method for producing a forming tool ( 1 ) for a pressing device ( 2 ), in particular a stamp or egg ner, for forming workpieces ( 5 ), in which the tool ( 1 ) is manufactured as a two-layer composite body, on the Plastic existing support structure (T) a workpiece-side, by depositing on a negative molded body ( 6 ) formed top layer (D) made of metal as a shell part ( 8 ) is brought to, characterized in that the material thickness (M) suitable for deep drawing of sheet metal parts Shell part ( 8 ) on its negative molded body ( 6 ) facing back ( 10 ) with several connecting elements ( 12 ) is seen, the force and in a plastic filler ( 11 ) from metallic additives containing cast resin as a supporting structure (T) / or be cast in with a positive fit.

2. The method according to claim 1, characterized in that the connecting elements ( 12 ) fixed on the shell part ( 8 ) are fully continuously poured into the plastic filling compound ( 11 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the negative molded body ( 6 ) is destroyed when it is detached from the positive forming profile (P) of the shell part ( 8 ).

4.forming tool, in particular in the form of a stamp or a die for shaping workpieces ( 5 ), in the form of a composite body made of a plastic support structure (T) with a shaping profile (P) on the workpiece side and galvanically on a negative molding ( 6 ) formed Scha part ( 8 ) formed metal cover layer (D), which is connected on its back to the forming profile (P) back ( 10 ) with the support structure (T), characterized in that the Scha part ( 8 ) with a wall thickness (M) suitable for series forming of sheet metal parts ( 5 ) is provided, the supporting structure (T) has a cast resin containing metallic additives as the filling compound ( 11 ), and the shell part ( 8 ) cooperate with the supporting structure (T ) engaging connecting elements ( 12 ) forms a dynamically stable unit.

5. Forming tool according to claim 4, characterized in that the shell part ( 8 ) on its plastic support structure (T) facing back ( 10 ) as connecting elements ( 12 ) has one or more pins ( 15 ).

6. Forming tool according to claim 5, characterized in that the connecting pins ( 15 ) on the shell part ( 8 ) via a welded connection ( 16 ) are fixed.

7. Forming tool according to claim 5, characterized in that the connecting pins ( 15 ') via a screw connection ( 15 ') and / or a retaining groove ( 18 ) on the shell part ( 8 ) are festge.

8. Forming tool according to one of claims 4 to 7, characterized in that the shell part ( 8 ) has a wall thickness (M) of 1 mm to 10 mm, preferably 5 mm, and the order form profile (P) of the shell part ( 8 ) with Contour radii (R, R ') of 1 mm to 10 mm, preferably 5 mm, is provided.

9. Forming tool according to one of claims 4 to 8, characterized in that in the plastic filling compound ( 11 ) the metallic additives with a proportion of 50 to 500% of the Ge weight of the casting resin are included.

10. Forming tool according to one of claims 4 to 9, characterized characterized in that the addition in the form of a powder, preferred wise iron powder or aluminum powder, in one on polyurethane based casting resin is mixed.