DE60302123T2 - Nutanordnung für Führungszapfen zur superplastischen Verformung eines Zuschnitts mit verbesserter Zuschnittsführung und Befreiung des geformten Bauteils - Google Patents

Nutanordnung für Führungszapfen zur superplastischen Verformung eines Zuschnitts mit verbesserter Zuschnittsführung und Befreiung des geformten Bauteils Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Erfindung bezieht sich auf die Technik der Herstellung von Teilen unter Verwendung von Metallblechrohlingen und Formwerkzeugen und im Spezielleren auf neue und verbesserte Konstruktionen und Techniken zur superplastischen Verformung von Metallteilen mit einer schnellen und problemlosen Entnahme von geformten Teilen von den Formwerkzeugen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Vor der vorliegenden Erfindung wurden verschiedene Arten von Formanlagen und Verfahren zur Verbesserung der Massenproduktion entwickelt, um Rohlinge aus metallischen Materialien in einem weiten Größenbereich zu formen. Unter solch einer Anlage und Verfahren gibt es Werkzeuge und Verfahren zur super- und schnellplastischeren Formung, in denen ein biegsames Blech einer superplastischen Metalllegierung erwärmt und auf den Formoberflächen der erhitzten Werkzeuge gestreckt wird, um Teile mit hoher Qualität und geringem Gewicht, wie etwa Elemente für Kraftfahrzeuge, herzustellen. Oft sind solche Bleche recht groß, so dass Kofferraumdeckel, Motorhauben oder andere große Elemente in einem Stück geformt werden können. Beispiele solcher Verfahren und Anlagen findet man in dem US-Patent 5,974,847, erteilt am 02. November 1999, an Sanders et al., für Superplastic Forming Process und in dem US-Patent 5,819,572, erteilt am 13. Oktober 1998 an P. E. Krajewski, für ein Lubricating System For Hot Forming.
  • In dem Patent von Sanders et al. wird ein Blechrohling aus einer Metalllegierung auf eine Temperatur zum superplastischen Formen erwärmt und wird über und um einen Formeinsatz in einem Werkzeugsatz gezogen. Anschließend wird unter Verwendung eines Differenzgasdruckes das Blech zu einer Übereinstimmung mit einer Formoberfläche des Einsatzes weiter gestreckt, so dass das Dünnerwerden des geformten Teiles vermindert wird. In dem Patent von Krajewski wird Trockenschmiermittel auf ein Metallblech aufgetragen, das anschließend auf vorgegebene Formtemperaturen erwärmt und in der superplastischen Formwerkzeugeinrichtung zu einem Teil geformt wird. Der Schmierstoff bietet anfänglich eine verbesserte Formung des Teils und anschließend eine verbesserte Entnahme des geformten Teils von dem Formwerkzeug.
  • Die Entnahme von geformten Teilen ist ferner in der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung US 2002/0152783 A1 von R. Kleeber et al für „Panel Extraction Assist for Super and Quick Plastic Forming Equipment" angesprochen, die nach dem Prioritätsdatum dieser Anmeldung veröffentlicht wurde. In der oben angegebenen Anmeldung werden Formdrücke, die zur Herstellung von superplastischen Teilen in Warmformwerkzeugen verwendet werden, weiterhin zum verbesserten Ausstoß des Teils von dem Formwerkzeug benutzt.
  • Während die Konstruktionen der oben angegebenen Patente und Patentanmeldungen Verbesserungen bei der super- und schnellplastischen Formung bieten, erreichen sie oftmals nicht neuere und höhere Standards für die Herstellung von solchen geformten Teilen mit vermindertem Teilausschuss durch Verzug des Teils, die sich aus den Teilausstoßkräften ergibt. Im Spezielleren wurden mit mancher Anlage Schwierigkeiten in der Massenproduktion in der genauen Positionierung der Rohlinge oder Bleche auf dem Formwerkzeug und dann mit anschließender Entfernung des geformten Teiles oder Elementes ohne Verzug oder anderen Schaden von den Freigabe- oder Ausstoßkräften erlebt.
  • Das Benutzen von Führungsstiften und zusammenwirkenden Führungsstiftschlitzen für das Formwerkzeug bzw. den jeweiligen Blechrohling, um den Blechrohling auf dem Formwerkzeug genau zu positionieren, hat nur mit begrenztem Erfolg hinsichtlich der Tatsache befriedigt, dass sich das Material des Rohlings während des Formprozesses ausdehnt oder anderweitig verzerrt und auf dem Führungs- und Positionierungsstift greift. Dieses Greifen hemmt das Entfernen des geformten Elementes von dem Werkzeug. Oft wird das geformte Element zu solch einem Ausmaß durch den Teil der Ausstoßkräfte verzogen, die das Teil von dem Stift und dem zugehörigen Formwerkzeug zieht, dass das Element ausgesondert und wiederverwertet werden muss. 4 der beigefügten Zeichnungen stellt den Elementverzug aus Stand der Technik von dem Element dar, das durch den Führungsstift auf das Formwerkzeug gehalten wird, und infolge der Ausstoßkräfte, die aufgebracht werden, um das Element zu entfernen.
  • Ein Metallblech, das die Merkmale des Oberbegriffes von Anspruch 1 hat, ist aus US 2002/0152783 A1 und US-A-5,819,572 bekannt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Metallblech, das auf ein Formwerkzeug positioniert wird und anschließend durch dieses zu einem Teil einer vorgegebenen Form geformt wird, und ein verbessertes Verfahren des Formens eines Metallbleches aus einer Legierung eines superplastischen Formmetalls zu einem geformten Teil zu bieten.
  • Dieses Ziel wird mit einem Metallblech, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, und einem Verfahren erreicht, das die Merkmale von Anspruch 3 aufweist. Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die vorliegende Erfindung auf neue und verbesserte Verfahren und Konstruktionen gerichtet, die eine verbesserte Rohlingpositionierung auf dem Formwerkzeug und verbesserte geformte Teile bieten. Diese Erfindung erfüllt im Wesentlichen höhere Standards für den Ausstoß und die Entnahme von geformten Teilen mit hoher Qualität von Werkzeugen zur warmen superplastischen und schnellplastischen Formung, im Besonderen während sie in der Presse sind und bei erhöhten Temperaturen bearbeitet werden. Im Besonderen ist die Erfindung auf die schnelle und effektive Entnahme der superplastisch geformten Teile von den Warmformwerkzeugen ohne Teilbeschädigung gerichtet.
  • Die vorliegende Erfindung erleichtert besonders die Probleme bei der Rohlingsführung und bei der Entnahme des geformten Teiles durch das Bieten neuer und verbesserter Führungsstiftschlitzanordnungen, die eine aus-reichende Steifheit in einer Ebene für Zwecke der Rohlingsanordnung haben. Die Anordnungen bieten weiterhin getrennte Ausschuss- oder Abfallbereiche in dem Teil, der auf die Entnahmekräfte anspricht, im Besonderen jene, die winklig zu der Ebene des Teiles wirken, um ein begrenztes und kontrolliertes Biegen von solchen vorgegebenen und spezifischen Abfallbereichen des Teiles zuzulassen, um die Teilentnahme von dem Formwerkzeug zu verbessern.
  • Diese Erfindung bietet eine neue und verbesserte Positionierungs- und Führungsschlitzanordnung in einem Rohling eines formbaren Blechmate rials, wie etwa einer Aluminiumlegierung, die eingerichtet ist, um mit einem aufrechten Führungsstift zur Rohlingsanordnung und Positionierung eines Formwerkzeuges zusammenzuwirken, die die Entnahme eines geformten Teiles von dem Werkzeug verbessert. Wenn das geformte Teil ausgestoßen wird, wird ein Führungsstiftschlitz in einem Opfer- oder Abfallteil des geformten Elementes kraftschlüssig durch die Oberfläche des Stiftes erfasst, das das Biegen des Abfallteiles bewirkt, das sich von dem Führungsstift weg dreht und eine Vergrößerung des Stiftführungsschlitzes bewirkt, um die Freigabe des geformten Teiles von dem Formwerkzeug und dem Führungsstift davon zu verbessern.
  • Es ist Ziel und Vorteil dieser Erfindung, eine neue und verbesserte Führungsstiftschlitzanordnung in einem Rohling aus einem Metallblech, das zu einem Teil von vorgegebener Form geformt werden soll, zu bieten, das die kontrollierte Deformierung von spezifischen Abfallbereichen des Teiles, das die Schlitzanordnung umfasst, bei Entnahme von dem Führungsstift des Formwerkzeuges zulässt. In dieser Erfindung können Seitenwände in dem Abfallbereich, der den Führungsstiftschlitz definiert, den Führungsstift physikalisch berühren, während das geformte Teil von dem Werkzeug entfernt wird, um zu veranlassen, dass sich der Abfallabschnitt entlang einer vorgegebenen Biegelinie biegt, so dass der Führungsstift von dem Teil frei ist, um dadurch die Teilentnahme ohne Teilverzug oder anderen Schaden zu verbessern.
  • Ein anderes Ziel und ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist, eine neue und verbesserte Rohlingspositionierungs- und Führungsstiftschlitzanordnung in einem bei der superplastischen Formung verwendeten Rohling aus einem Blechmaterial zu bieten, das die Entnahme eines Teils verbessert, das aus dem Rohling auf einem Formwerkzeug geformt ist, das einen Führungsstift aufweist, der mit dem Führungsstiftschlitz zusammenwirkt, um den Rohling auf dem Formwerkzeug genau zu positionieren.
  • Ein anderes Ziel und ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, eine neue und verbesserte Führungsstiftschlitzanordnung in einem Rohling, der super-plastisch verformt werden soll, zu bieten, die das Greifen des geformten Teils auf einem Führungsstift, der von der Formanordnung getragen wird, verhindert, um es zuzulassen, dass das geformte Teil leicht von der Anlage durch Teilauszugskräfte entfernt werden kann.
  • In einer bevorzugten Form der Erfindung ist ein zentraler Führungsstiftaufnahmeschlitz auf jeder Seite durch Randschlitze begrenzt, die sich von vorgegebenen Positionen in dem Umfang des Rohlings bei zu vorgegebenen Endpunkten erstrecken, um dadurch spezifische Biegelinien oder Scharniere in dem Rohling zu bilden, die sich leicht unter Last biegen, wenn das Teil von einem Formwerkzeug entfernt wird, um den Stiftschlitz zu vergrößern, um die Entnahme des Teils von dem Führungsstift und dem zugehörigen Werkzeug zu verbessern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und andere Ziele, Vorteile und Leistungsmerkmale der Erfindung werden durch die folgende, detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und der Zeichnung deutlicher, in denen:
  • 1 eine bildhafte Ansicht einer superplastischen Formanlage ist, die Metallblechrohlinge zu geformten Teilen formt;
  • 1a eine Draufsicht eines Abschnittes für den Metallblechrohling von 1 ist, wie es auf einem Rohlingsführungs- und Positionierungsstift eines Formwerkzeuges positioniert ist;
  • 1b eine Draufsicht ähnlich der Ansicht von 1a ist, die die Entnahme des Rohlings von dem Stift darstellt;
  • 2 eine bildhafte Ansicht eines Abschnitts der Formanlage von 1 ist, die die Führung und Anordnung des Blechrohlings auf dem Formwerkzeug darstellt;
  • 3 eine bildhafte Ansicht ähnlich 2 ist, die das von dem Formwerkzeug entfernte, geformte Teil darstellt; und
  • 4 eine bildhafte Ansicht einer Anordnung des Stands der Technik ist, die ein von einem Führungsstift des Formwerkzeuges entferntes Teil zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nun im größeren Detail an die Zeichnung wendend, stellt 1 eine Formpresse 10 dar, die eine untere Einspannplatte 12 umfasst, auf der ein unteres Stahl- oder Formwerkzeug 14 montiert ist. Zusätzlich hat die Presse einen oberen hin- und herbewegenden Pressstempel 16, der ein ausgehöhltes oberes Werkzeug 18 trägt, das dem oberen Werkzeug des oben genannten US-Patents 5,819,572 entspricht. Beide Platten 12 und 16 können elektrisch erwärmt werden, um die benötigten Wärmeenergieniveaus in dem Werkzeug und den Metallblechrohlingen 20 aufzubauen, die zur super- und schnellplastischen Formung dort hinein geladen werden, wie in dieser Technik bekannt ist. Das Formwerkzeug 14 kann auf der oberen Platte anstelle der unteren Platte und des ausgehöhlten oberen Werkzeuges 18 montiert werden, das wirkungsmäßig auf der unteren Platte abgestützt ist, wenn erwünscht und abhängig von den Eigenschaften des herzustellenden Teiles.
  • Der Pressstempel 16 wird zyklisch durch hydraulische Zylinder 22 von der dargestellten, geöffneten Position, gezeigt in 1, für das Laden des Rohlings in die geschlossene Position für das Formen des Rohlings und dann zurück zu der geöffneten Position für die Entnahme des geformten Teiles von dem Warmformwerkzeug bewegt. Ein zweiter Rohling kann dann auf das Formwerkzeug für einen anderen Teilformzyklus geladen werden. Die mit einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung verwendeten Rohlinge sind abgeflachte, rechtwinklige Bleche 24 aus einer Aluminiumlegierung, die mit einem Trockenschmierstoff wie etwa Bornitrit beschichtet sind, um als ein Mittel, um das Strecken und Formen des Teils während des superplastischen Formvorganges zu verbessern, und als ein Trennmittel zu dienen, um zu verhindern, dass das geformte Element 28 an dem Werkzeug haften bleibt, um dadurch das Lösen des Teils zu verbessern.
  • Wie am besten in 1 gezeigt ist, ist das obere Werkzeug 18 wirkungsmäßig mit dem Pressstempel verbunden und steht davon nach unten vor. Dieses Werkzeug hat eine sich nach unten erstreckende und geradlinige, umlaufende Wand, deren freies Ende eine durchgehende Flächendichtung bietet, die mit der oberen Oberfläche des Metallbleches 24 entlang einer durchlaufenden Abdichtungslinie 32, die sich neben dem umlaufenden Rand 34 des Bleches erstreckt, dichtend in Eingriff steht. Diese Berührung baut eine Luftkammer auf, wenn das obere Werkzeug damit während des Teilformvorganges in Verbindung gebracht wird. Der Luftkammer wird ein geeignetes inertes Gas, wie etwa Druckluft, von einem Kompressor o der einer anderen Quelle über Luftleitungen zugeführt, die mit einer Öffnung in einer der Wände verbunden sind, die davon zu der Kammer führen. Darüber hinaus kann die Formanlage darin mit herkömmlichen Luftsteuerventilen versehen sein, um das Zuführen und Ausströmen der Luft hinsichtlich der Luftkammer für Metallformvorgänge zu steuern, wie in der genannten US 2002/0152783 A1 offenbart ist.
  • Das untere Werkzeug oder Formwerkzeug 14 erstreckt sich von der Auflage durch die Fläche der Einspannplatte 12 nach oben und hat eine geradlinige, umlaufende Wand, die in einer abgeflachten Endfläche 36 zur Lagerung des Legierungsbleches 24 endet, wenn es darauf geladen wird. Das untere Werkzeug umfasst weiterhin einen dicken Hauptformkörper, der mit einem Profil versehen ist, um die erwünschte Gestalt des herzustellenden Teiles zu formen. Wie am besten in den 1 und 2 gezeigt ist, weist das untere Formwerkzeug 14 einen sich nach oben erstreckenden Rohlingsführungsstift 40 auf, der ein zylindrisches Stahlelement umfasst und an einer vorgegebenen Stelle in der den Rohling abstützenden Endfläche davon verankert ist. Der Stift weist einen nach außen gebogenen Endabschnitt auf, so dass er leicht durch die geneigte oder abgeschrägte Aussparung 42 in einer der Wand des oberen Werkzeugs 18 aufgenommen werden kann, um einen dichten Verschluss des oberen Werkzeuges auf dem auf das Formwerkzeug geladenen Rohling vor dem Teilformvorgang zuzulassen. Verschiedene Teilausstoßvorrichtungen können mit dieser Erfindung benutzt werden, wie etwa Ausstoßstifte, luftunterstützter Ausstoß, wie es in der oben Bezug genannten US 2002/0152783 A1 offenbart ist, oder können durch einen Bedienungsarm eines zugehörigen Roboters entfernt werden.
  • Der Führungsstift 40 ist weiterhin ausgestaltet, um wirkungsmäßig in einer Führungs- und Positionierungsschlitzanordnung 46 aufgenommen zu werden, die in dem Blech 24 in einem Bereich geformt ist, der anschließend entfernt oder in der endgültigen Verwendung des geformten Teiles verdeckt sein soll. Im Spezielleren weist die Führungs- und Positionierungsschlitzanordnung einen Hauptkanal 48 auf, der im Allgemeinen geradlinig ist und zum Teil durch gegenüberliegende gerade Seiten 50 definiert ist, die in einer Weite beabstandet angeordnet sind, die kaum größer als der Durchmesser des zylindrischen Führungsstiftes 40 ist. Der Hauptkanal der Führungsstiftschlitzanordnung erstreckt sich durch den umlaufenden Rand 34 des Rohlings und definiert ein offenes Tor 52, um den Führungsstift aufzunehmen, so dass die Seiten das Blech berühren und auf das Formwerkzeug führen können. Der Hauptkanal erstreckt sich weiter zu einem Abschlussinnenrand oder Ende 56, der/das waagerecht oder gekrümmt sein kann, um an den Umfang des Stiftes zu passen und somit einen effektiven Anschlag für den aufrechten Stift 46 zu bewirken, so dass der durch den Schlitz geführte Rohling an einer vorgegebenen Stelle auf dem Formwerkzeug mit Genauigkeit angeordnet wird, um das Formen eines annehmbar geformten Teiles zu verbessern.
  • Das Innenende des Schlitzes steht mit einer linken und rechten Seitenabzweigung 58 und 60 in Verbindung, die sich in vorgegebenen Winkeln von der direkten Verbindung mit dem Ende des Führungsstiftkanals erstrecken. Die Gesamtform des Hauptkanals und die spiegelbildlichen Seitenabzweigungen können eine Y-förmige Anordnung definieren, obwohl andere Anordnungen, wie etwa eine T-Form, verwendet werden könnten. Diese Abzweigungen wirken mit den linken und rechten Seitenbegrenzungsschlitzen 62, 64 zusammen, die im Allgemeinen parallel zu jeder Seite des Hauptkanals 48 sind und von diesen verschoben sind. Die Begrenzungsschlitze, der Stiftkanal und seine Abzweigungen wirken zusammen, um links- und rechtsseitige Abfallteile 66, 68 des Rohlings zu definieren. Im Spezielleren sind diese Abschnitte weiterhin durch links- und rechtsseitige Filmscharniere oder Biegelinien 70, 72 definiert. Die Scharniere 70, 72 sind im Allgemeinen lineare, absichtlich abgeschwächte Biegelinien, die sich von den jeweiligen Enden der Seitenabzweigungen zu den zugehörigen Enden oder Abschlusspunkten der links- und rechtsseitigen Begrenzungsschlitze 62 und 64 erstrecken, um das kontrollierte Biegen der Abfallteile 66, 68 weg von dem Führungsstift zuzulassen und dadurch die Entfernung des geformten Elementes oder Teiles von dem Formwerkzeug ohne Biegen der geformten Bereiche der Teile oder anderen Schaden zu verbessern.
  • Im Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform dreht und lässt ein Roboter 80 oder eine andere geeignete Ladeeinheit einen Bedienungsarm 82 davon herab, um ein oberes Blech oder Rohling 24 von einem gestapelten Vorrat 84 von Rohlingen aufzunehmen. Der Arm 82 des Roboters bewegt sich von der in 1 dargestellten, erhöhten Position nach vorne in Richtung des Pfeiles "A" und in die Presse, um den Rohling oben auf das Warmformwerkzeug 14 zu laden. Während der Rohling 24 versetzt wird, wie in 1, 1a und 2 gezeigt ist, räumt der Führungsstift 40 des Formwerkzeuges das offene Tor 52 und tritt in den Hauptstiftkanal 48 ein, der damit zusammenwirkt und die Bewegung des Rohlings in die vorgegebene Position auf dem Formwerkzeug effektiv führt. Die endgültige Position des Rohlings auf dem Formwerkzeug wird durch die Berührung des Stiftes 40 mit dem Ende 56 des Führungsstiftkanals hergestellt. Wenn der Rohling geladen und freigegeben ist, bewegt sich der Roboter in eine Abseitsposition.
  • Der Pressstempel bewegt sich dann nach unten, so dass das obere Werkzeug einen wirkungsmäßigen Abdichtungseingriff mit dem erwärmten Rohling aufbaut, der auf dem Werkzeug sitzt. Ein geeigneter Formdruck wird dann in der Formkammer des oberen Werkzeuges zur Teileformung aufgebaut. Das Teil wird superplastisch geformt, wie es in dieser Technik bekannt ist, und das obere Werkzeug wird anschließend angehoben, um das geformte Teil auf dem Werkzeug freizulegen. Der Arm 88 eines zweiten Roboters 90 oder ein anderes geeignetes Entladewerkzeug wird in die geöffnete Formanlage bewegt, um das heiße, geformte Teil 28 aufzunehmen, das eine vorlagengetreue Nachbildung des Profils des Formwerkzeugs 14 aufweist.
  • Während das Teil durch den Roboterarm 88 aufgenommen oder anderweitig von dem Formwerkzeug ausgeworfen wird, können entweder einer oder beide Opferteile oder Abfälle 66, 68 des geformten Teils nach unten gebogen werden. Dies kann aufgrund des Reibungskontaktes des Stiftes 40 mit entweder einer oder beiden Seiten 50, 50 des Führungsstiftkanals passieren, während das geformte Teil von dem Formwerkzeug weg bewegt wird. Der Teilbewegungspfeil B stellt schematisch die freie Entnahme eines fertigen Teiles von dem Formwerkzeug dar. Beispielsweise wird das Abfallteil 68, das in den 1b und 3 gezeigt ist, nach unten gebogen, wobei es um einen begrenzten Betrag entlang der Filmscharnierlinie 72 gedreht wird.
  • Das Abfallteil 68 wird demgemäß durch direkten Kontakt mit dem Führungs- und Positionierungsstift versetzt, während das geformte Teil 28 von dem Formwerkzeug durch Teilausstoßkräfte weg bewegt wird. Diese Drehbewegung des Abfallteiles erhöht signifikant den Führungsstift-Hauptschlitzzwischenraum, wie etwa schematisch bei 94 in 1b dargestellt ist, und gewährleistet, dass das von dem Formwerkzeug zu entfernende Teil nicht an dem Stift hängen bleibt und durch die Teilentnahmekräfte verformt wird. Die so entfernten Teile sind annehmbar und werden in einem Stapel 98 durch den Roboterarm 88 gestapelt, der das Teil bewegt, wie durch die Teilbewegungspfeile C und D dargestellt ist.
  • Im Gegensatz zeigt 4 eine Schlitzanordnung S des Standes der Technik und stellt eine Teilverformung D dar, die sich ergibt, wenn ein von dem Formwerkzeug zu entfernendes, geformtes Teil F an dem Führungsstift P des Formwerkzeuges hängen bleibt, der in dem in dem Rohling vorgesehenen Schlitz S eingepasst ist.
  • Auf jeden Fall wird eine solche Verformung im Wesentlichen mit der neuen Führungsstiftschlitzanordnung dieser Erfindung vermieden, so dass große Mengen von identisch geformten Teilen erfolgreich ohne nachteilige Teilverformung oder Biegen und mit minimierter Teileausmusterung hergestellt werden können.
  • Während die Biegelinien 72 gezeigt sind, wie sie von der Waagerechten in 1a und 1b angewinkelt sind, beispielsweise so, dass sich die Abfallbereiche bei Teileausstoß von dem Stift wegbiegen, könnten die Biegelinien waagerecht sein oder andere Orientierungen aufweisen, die die Entnahme des geformten Teiles verbessern. Wie oben dargestellt, können sich beide Opferbereiche während der Teilentnahme biegen, wenn das Teil eine gewisse seitliche Bewegung haben kann, wenn es von dem Stift weg bewegt wird. In all diesen Ausgestaltungen werden die geschlitzten Bereiche des Rohlings anschließend entfernt oder anders abgeändert, wie etwa für das Einpassen mit einem benachbarten Teil oder um Rohre oder Kabel aufzunehmen.
  • Während einige bevorzugte Verfahren und Mechanismen offenbart worden sind, um diese Erfindung darzustellen, werden andere Verfahren und Mechanismen, die diese Erfindung umfassen, nun für den Fachmann ersichtlich sein. Demgemäß ist der Bereich der Erfindung zu betrachten, wobei er nur durch die folgenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims (4)

  1. Metallblech mit einem abgeflachten Körper, der von einem Rand (34) begrenzt ist und vorbereitet ist, auf einem Formwerkzeug (14) angeordnet und anschließend durch dieses zu einem Teil mit einer vorbestimmten Form verformt zu werden, gekennzeichnet – dadurch, dass das Blech eine darin ausgebildete Blechpositionierungsschlitzanordnung aufweist, die zur Aufnahme eines Blechführungs- und -positionierungsstiftes (40) dient, der sich von dem Werkzeug nach außen erstreckt, – dass die Schlitzanordnung einen primären Kanal (48) mit gegenüberliegenden Seitenwänden umfasst, die voneinander beabstandet sind und eine Breite definieren, die ausreicht, um den Führungsstift (40) aufzunehmen, – dass der primäre Kanal (48) sich durch den Rand (34) hindurch erstreckt und an einem Ende abschließt, – durch mindestens einen Abzweigschlitz (58, 60), der sich unter einem Winkel von dem Ende des primären Kanals (48) bis zu einem Abschlussende erstreckt, – durch mindestens einen Begrenzungsschlitz (62, 64), der in dem Blech in einem vorbestimmten Abstand von einer Seite des primären Kanals (48) angeordnet ist, wobei sich der Begrenzungsschlitz (62, 64) durch den Rand (34) hindurch bis zu einem vorbestimmten Endpunkt neben einem Abschlussende des Abzweigschlitzes (58, 60) erstreckt und damit zusammenwirkt, um in dem Körper des Blechs ein Scharnier (70, 72) zu definieren, – dass der primäre Kanal (48) und der Abzweig (58, 60) mit dem Begrenzungsschlitz (62, 64) und dem Scharnier zusammenwirken, um einen wegwerfbaren Abfallabschnitt (66, 68) des geformten Teils zu definieren, und – dass der wegwerfbare Abfallabschnitt (66, 68) derart ausgebildet ist, dass er in Bezug auf das Scharnier (70, 72) durch Kräfte gedreht wird, die das geformte Teil aus dem Formwerkzeug (14) ausstoßen, um den primären Kanal (48) effektiv zu erweitern und somit zu verhindern, dass das geformte Teil von dem Stift (40) festgehalten wird, so dass der Teil ohne weitere Verformung des Teils von dem Stift (40) weggenommen und von dem Formwerkzeug (14) entnommen werden kann.
  2. Metallblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpositionierungs- und -führungsschlitzanordnung ein Paar Abzweigschlitze (58, 60) aufweist, die sich von dem Ende des primären Schlitzes (48) weg erstrecken, welcher mit diesen zusammenarbeitet, um eine Y-förmige Anordnung zu bilden, und wobei es ein Paar Begrenzungsschlitze (62, 64) gibt, die den primären Führungsschlitz (48) einklammern und sich jeweils von dem Rand (34) bis zu Punkten in der Nähe der Abschlussenden der Abzweigschlitze (58, 60) erstrecken, um links- und rechtsseitige Abfallteile (66, 68) zu definieren, wobei ein jedes der Abfallteile mit dem Rest des Blechs durch Filmscharnierabschnitte (70, 72) verbunden ist, die zulassen, dass bei der Entnahme jedes der Abfallteile (66, 68) von dem Stift (40) an dem Formwerkzeug (14) weg gebogen werden kann, um die Entnahme des geformten Teils aus dem Formwerkzeug zu verbessern.
  3. Verfahren zum Formen eines Blechs aus einer Legierung zur superplastischen Formung von Metall zu einem geformten Teil unter Verwendung einer Anlage, die ein Formwerkzeug (14) mit einem nach oben stehenden Führungsstift (40) neben einem Rand davon umfasst, wobei das Blech einen Führungsstiftschlitz (48) und mindestens einen benachbarten Begrenzungsschlitz (62, 64) aufweist, der in seinem Rand gebildet ist, mit den Schritten: a. Anordnen eines Blechs aus superplastischem Formungsmaterial auf dem Formwerkzeug (14), so dass der Führungsstift (40) in dem Schlitz (48) aufgenommen wird, um das Blech in einer vorgegebenen Position auf dem Formwerkzeug zu positionieren; b. Erwärmen des Formwerkzeugs, so dass die Temperatur des Blechs eine Temperatur zum plastischen Formen erreicht; c. Zuführen von Druckgas in die Anlage, um das Strecken des Blechs auf dem Profilierungswerkzeug (14) und das Verformen des Blechmaterials zu einem Teil, das das Profil des Formwerkzeugs aufweist, und das Schließen des Führungsstiftschlitzes zu bewirken, so dass er sich mit dem Führungs- und Positionierungsstift verbindet; d. Öffnen der Presse; e. Versetzen des Teils aus dem Profilierungswerkzeug und anschließendes Biegen des Teils in einem vorgegebenen Opferbiegebereich, der zwischen dem Führungsschlitz (48) und dem Begrenzungsschlitz (62, 64) definiert ist, um ein Lösen des Teils von dem Führungs- und Positionierungsstift (40) zu bewirken.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner den Schritt umfasst Bewirken der begrenzten Drehung des Opferbereichs entlang einer Biegelinie (70, 72), um den Abstand zwischen den Seitenrändern des Führungsstiftschlitzes (48) zu vergrößern und somit einen Zwischenraum zwischen den Seitenrändern und dem Stift (40) zu bewirken und zuzulassen, dass das geformte Teil ohne eine Verzerrung des Teils, die die Funktionsform des Teils beeinträchtigt, von dem Formwerkzeug entnommen werden kann.
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