EP1626824B1 - Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts - Google Patents

Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts Download PDF

Info

Publication number
EP1626824B1
EP1626824B1 EP04711311A EP04711311A EP1626824B1 EP 1626824 B1 EP1626824 B1 EP 1626824B1 EP 04711311 A EP04711311 A EP 04711311A EP 04711311 A EP04711311 A EP 04711311A EP 1626824 B1 EP1626824 B1 EP 1626824B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mandrel
series part
series
shaping tool
parts
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04711311A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1626824A1 (en
Inventor
Stefan Bartscher
Gero Kempf
Maik Hammer
Tobias LÖBEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1626824A1 publication Critical patent/EP1626824A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1626824B1 publication Critical patent/EP1626824B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/26Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/18Spinning using tools guided to produce the required profile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/88Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to a method for the production of vehicle parts according to the preamble of claim 1.
  • Vehicle body parts such as hoods, roofs, fenders, side panels, trunk lids, etc. are usually made by deep drawing from flat starting sheets.
  • the tools of deep drawing presses are known to be very expensive and can therefore be used profitably only in relatively large quantities.
  • the sheet metal geometries that can be produced with conventional deep-drawing presses are limited in their complexity.
  • vehicle designers are demanding increasingly broad scope for design that can not always be met with conventional thermoforming tools. Modern vehicle designs are characterized, for example, by transitions between convex and concave component sections as well as by strongly accentuated character lines or edges, some of which are very narrow Radii of curvature.
  • customary thermoforming processes occasionally to manufacturing limits.
  • the object of the invention is to provide a method by which components, in particular outer skin parts for vehicles and especially those for small or very small series vehicles, customer requirements are individually and at the same time inexpensive to produce or to meet these requirements expectant outer skin part.
  • the invention is not limited to sheet metal workpieces.
  • An application of the invention is basically in all types of components, such. Structural parts, possible.
  • the invention is not limited to components made of sheet metal. Rather, an application of the invention is also possible with workpieces made of plastic, in particular with parts made of thermoplastic material, or other materials.
  • the essence of the invention is primarily to meet individual customer needs, by a mass-produced "serial skin part" by Post-processing is "individualized” with a “forming tool” pressed against the serial skin section and moved relative to the serial skin section.
  • the preformed "series part" which can already represent a semi-finished or finished body part, is stamped before installation in a body shell by a "post-processing" additionally deviates from conventional production vehicles “geometry” or “contour”.
  • Semi-finished or finished Rohkarosserie former such as bonnets, tailgates, doors, side panels, fenders, roofs, etc. can in this way character lines, logos or similar. be embossed.
  • existing character lines or component edges can already be drawn or deepened and thus more pronounced in the series outer part than is possible or the case with the standard outer skin parts used for conventional production vehicles. From conventional serial outer skin parts can be prepared by such reworking with a forming tool an infinite variety of design modifications and indeed as cost-effective, as it has not been thought possible.
  • the invention is expressly not limited to the production of exterior skin parts for small series or individual vehicles.
  • vehicles are often subjected to a "model revision" - a so-called “facelift".
  • facelift As part of model revisions, the outer skin parts of the vehicles are occasionally revised to a certain extent or made more appealing.
  • Another important advantage of the invention is that a corresponding "rework station" can be integrated in an existing production line without problems. Series parts that are intended for individual vehicles or for individualized vehicles or for a model revision are reworked in the "rework station". Serial parts for conventional production vehicles pass through the rework station without being reworked. Of course, post-processing according to the invention is also possible outside the production line in separate processing stations.
  • a three-dimensional contour is embossed into a sheet metal part by means of a forming tool which is designed like a mandrel.
  • the forming tool is also referred to below as “forming mandrel”, but this is not meant to be limiting in the sense of a particular tool shape.
  • the "forming mandrel” is used in the post-processing of a component with its end, e.g. may be formed as a tip or a rounded tip pressed against the component. At the same time the component and the mandrel are moved relative to each other. In this way, according to the geometry of the end of the forming mandrel and in dependence on the contact pressure and the "clamping or support state" of the component to be machined, a “recess or bulge” or generally speaking a three-dimensional contour is produced.
  • the contour to be produced may be e.g. have the shape of a groove, a bead or another shape.
  • a "one-curve post-processing" is performed.
  • the forming tool used is attached to the nachzubeinde component, pressed against the component and then the forming tool is moved with a single movement relative to the component.
  • the post-processing is thus done by moving the forming tool "in one go", whereby the desired geometry, e.g. a bead, a character line or similar is impressed in the component.
  • the forming tool is moved in an "incremental reworking" several times relative to the component to be machined and delivered incrementally.
  • a geometry produced in a first reworking operation such as a bead, can be deepened, ie more pronounced, by a corresponding feed movement-substantially perpendicular to the component to be reworked-in a further reworking operation.
  • a geometry produced in a first rework, such as a bead by a slight displacement of the Umfomtechnikmaschines relative to the component and essentially transversely to the direction of travel of the first reworking "broadened” and are more pronounced in this way.
  • the essence of the invention does not exist as in the case of US 6,216,508 B1 in the manufacture of complete body parts by means of the Dieless Forming process; This would be too time consuming and unprofitable. Rather, the essence of the invention consists in the "subsequent" processing or individualization of individual areas of semi-finished or finished components, in particular of body shell parts.
  • finished means that the body shell part would in itself be ready for painting, but is previously finished in one component area or in several component areas. In principle, it is also conceivable to "individualize” or already differentiate already finished painted outer skin components by a post-processing according to the invention. “Semi-finished” means that the bodywork part is post-processed further according to the invention, e.g. by aftertreatment of the surface, trimming or bending of component edges, drilling of holes, thread cutting or the like and only then is painted.
  • the Serienau touchhaut- or the Rohkarosserieteil is clamped in a holding device.
  • the holding device can be formed, for example, by a multiplicity of individual "holding points" or “holding sections”. It is also possible to use suction cup-like holding elements. Suction cup-like holding elements have the advantage that reduces the risk of damage to the outer skin sheet metal part, in particular the risk of damage to the component surface, during clamping and during processing, since the workpiece is not clamped between two holding elements, but is fixed by negative pressure.
  • the workpiece i. the serial outer skin part is clamped in such a way before the post-processing that its geometry does not change in the border area by the post-processing.
  • the post-processing connection dimensions or gaps, resulting in the later installation of the outer skin part in a body, with respect to the "normal production vehicle" should not change.
  • the serial outer skin part during the post-processing can either be held exclusively by means of a holding device, e.g. in its edge area.
  • a holding device e.g. in its edge area.
  • one or more counterstains or support elements can be used Alternatively, the anvil can take on the form of a "die” which has a “negative mold” corresponding to the three-dimensional contour to be produced
  • the counterholder does not necessarily have to be used.
  • the geometry to be produced can be influenced in shape, which will be explained later in more detail.
  • the forming mandrel may, for example, have a smooth, convexly curved tool tip. It can be symmetrical or asymmetrical.
  • the tool tip can also be formed by a rotatably mounted ball which rolls on the serial outer skin part during the processing of the series outer skin part, whereby the mechanical stress of the serial outer skin part is reduced in the deformation region.
  • a "rolling mandrel" can be used, in which the tool tip is formed by a wheel or by a roller. It is also possible to use multiple mandrels or multi-arm mandrels.
  • the forming mandrel does not necessarily have to have a rounded or rounded tip.
  • a forming mandrel can be used with a relatively sharp-edged tip.
  • the tip may also be flat-leaved, wheel-shaped, plow-shaped or hull-shaped.
  • a forming mandrel with a faceted tool tip is conceivable.
  • the forming mandrel does not necessarily have to be made of steel or tool steel. Also conceivable are mandrels made of plastic, wood, ice, sand, concrete or other materials.
  • the tool tip of the forming mandrel may be hardened, uncured, coated or uncoated. It can e.g. be provided with a wear-resistant single or hybrid coating.
  • the forming mandrel can be guided in up to six axes relative to the component in order to achieve the desired "shape result".
  • the forming mandrel or the tool tip of the forming mandrel can also be rotated or oscillated about the longitudinal axis of the forming mandrel during the post-processing.
  • a forming mandrel with or without lubrication can be used.
  • a lubrication system can be integrated in the forming mandrel.
  • the lubrication system can also be arranged on the outside of the forming mandrel.
  • the lubrication system ensures that the "processing point", i. the point at which the forming mandrel touches the serial skin part is constantly supplied with sufficient lubricating fluid.
  • a lubricating oil can be used as lubricating fluid.
  • a forming mandrel can be used whose tool tip is adjustable during the machining process.
  • the width of the tool tip can be changed transversely to the direction of travel of the tool mandrel during the machining process. In this way, variable-width geometries can be fabricated in a single operation.
  • the travel speed with which the forming mandrel is moved relative to the serial outer skin part during the post-processing does not have to be constant. Rather, the traversing speed can be varied as a function of the instantaneous "degree of deformation" of the serial outer skin part. For smaller degrees of deformation, a higher traversing speed can be selected; for larger degrees of deformation, a smaller traversing speed can be selected.
  • Both the mandrel and the "workpiece” can be heated or cooled during processing if necessary or have ambient temperature.
  • a heating of the forming mandrel leads to a heat input into the area of the workpiece to be formed, whereby its ductility increases, which facilitates the forming. In particular plastic parts thereby a transformation is facilitated.
  • the serial outer skin part can also be preheated or heated directly during post-processing.
  • the series skin panel may be heated by hot air, radiant heaters, lasers, or another heat source.
  • Series outer skin parts can be preheated to just below a material-specific "softening temperature" during post-processing and / or locally heated to a suitable "forming temperature" at the point of contact by means of a heated mandrel or selective additional heating.
  • the workpiece can also be pretreated by other methods before the post-processing. For example, it can be irradiated, coated, etched, hardened, roughened, smoothed, polished, sprayed with lubricating fluid or ground. It can also be pre-treated by sandblasting before reworking.
  • the post-processing of the serial outer skin part is fully automatically controlled.
  • the forming mandrel can either be designed as a machining tool of a CNC machine tool, similar to the US 6,216,608 B1 , or be arranged on an arm of a correspondingly programmed processing robot.
  • a “processing station” further “tools” have, for example, a laser cutting device with which the outer skin sheet metal part can be additionally trimmed.
  • FIGS. 6-8 show different cross sections AA, BB and CC of a subsequently impressed in a series outer skin part 1 Formwulstes second
  • FIG. 6b shows a cross section along the section line AA.
  • the FIGS. 6a, 6b show an embodiment in which in the series outer skin part 1 subsequently a strongly accentuated Formwulst 2 was impressed, wherein the "tip" of the Formwulstes 2 is soft rounded.
  • FIG. 7b shows the cross section BB. In this area, the Formwulst 2 is less strongly accentuated. The "tip" of Formwulstes 2 has here in comparison to FIG. 6b a larger radius of curvature.
  • FIG. 8b shows the cross section CC. In this area, the Formwulst 2 is again accentuated. Similar to FIG. 6b the "tip" of the Formwulstes 2 has a relatively small radius of curvature.
  • FIG. 9 shows an embodiment in which the serial outer skin part 1 during post-processing by two substantially equal width counter-holder 8, 9 from the side opposite to the forming mandrel 4 is supported.
  • 1 ' the contour of the Serienhauthautteils is indicated before post-processing.
  • the "tip" of the forming mandrel 4 is here more accentuated than in the Fig. 10
  • the forming mandrel 8 is arranged at a distance L1 from the "center” of the shaped bead to be produced or from the tip of the forming mandrel 4, the counter-holder 9 at a distance L2.
  • the counter-holders 8, 9 thus have a distance L3 which is equal to the sum of the distances L1 and L2.
  • L1 is smaller than L2 here.
  • the support is thus asymmetric with respect to the position of the tip of the forming mandrel 4.
  • FIG. 10 shows an embodiment in which the counter-holder 8 is wider than the counter-holder 9.
  • the support with respect to the tip of the forming mandrel 4 is only slightly asymmetrical.
  • L1 is only slightly larger than L2 here.
  • FIG. 11 shows an embodiment in which the counter-holders 8, 9 are arranged at a relatively small distance L3 from each other. This allows relatively large degrees of deformation and, as can be seen from the drawing, the production of a relatively strongly accentuated Formwulsts.
  • FIG. 12 shows the travel of the forming tool on the example of a series outer skin part 1, such as a hood, in the two character lines 2a, 2b are impressed.
  • the forming tool (not shown) is first lowered onto the series outer skin part 1.
  • the forming tool is then moved while applying a suitable pressing force against the serial outer skin part 1 pressed along the character line to be produced 2a.
  • the forming tool is raised and reaches the point of space 11.
  • the forming tool is moved to the point in space 12. Subsequently, it is lowered again onto the serial outer skin part 1 and moved along the character line 2b to be produced.
  • the forming tool is raised and reaches the point of space 13th
  • FIG. 13 shows the "hood" 1 of the FIG. 12 after making the character lines 2a and 2b.
  • a central bead 2c was embossed in the engine cover sheet, which protruded upward from the engine hood, similar to that in Figs Figures 6-8 is shown.
  • FIG. 14 shows a die 14, which is used to produce a Formwulstes, such as the Formwulst 2c of FIG. 13 , can be used.
  • the female mold 14 is pressed against the series outer skin part (not shown here) from the opposite side of the forming tool 4.
  • the die 14 is provided for partially supporting the forces exerted by the forming tool 4 on the series outer skin part forces.
  • the template 14 may be similar to that in FIG. 14 U-shaped, ie open on one side. Alternatively, it may also be closed, comparable to a plate with a slot.
  • the invention is by no means limited to a specific matrix form but covers all matrix forms. How out FIG.
  • the inner edge of the die 14 in the "inlet region" of the forming tool 4 is obliquely inwardly flattened.
  • the inner edge is substantially perpendicular to the support surfaces 17, 18 of the die 14, which press during the post-processing operation "from the back" against the Serienau tohautteil and thereby support the forces exerted by the forming tool.
  • the travel path 19 of the forming tool is still mentioned, which extends substantially centrally with respect to the two legs of the die 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fahrzeugteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for the production of vehicle parts according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 2002, Nr. 08, 5. August 2002 (2002-08-05) -&; JP 2002 102944 A (HONDA MOTOR CO LTD), 9. April 2002 (2002-04-09) bekannt. Zum technischen Hintergrund der Erfindung gehören ferner

  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 2003, Nr. 06, 3. Juni 2003 (2003-06-03) -&; JP 2003 053436 A (AMINO:KK), 26. Februar 2003 (2203-02-26)
  • US 6 216 508 B1
  • DE 40 34 625 A
Such a method is known from PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 08, 5 August 2002 (2002-08-05) - &; JP 2002 102944 A (HONDA MOTOR CO LTD), April 9, 2002 (2002-04-09). The technical background of the invention further includes
  • PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 06, 3 June 2003 (2003-06-03) - &; JP 2003 053436 A (AMINO: KK), February 26, 2003 (2203-02-26)
  • US 6 216 508 B1
  • DE 40 34 625 A

Fahrzeugkarosserieteile, wie Motorhauben, Dächer, Kotflügel, Seitenteile, Kofferraumdeckel etc. werden üblicherweise durch Tiefziehen aus ebenen Ausgangsblechen hergestellt. Die Werkzeuge von Tiefziehpressen sind bekanntermaßen sehr teuer und können daher nur bei relativ großen Stückzahlen rentabel eingesetzt werden. Außerdem sind die mit herkömmlichen Tiefziehpressen herstellbaren Blechgeometrien hinsichtlich ihrer Komplexität begrenzt. Fahrzeugdesigner fordern jedoch zunehmend breitere Gestaltungsspielräume, denen man mit herkömmlichen Tiefziehwerkzeugen nicht immer gerecht werden kann. Moderne Fahrzeugdesigns zeichnen sich beispielsweise durch Übergänge zwischen konvexen und konkaven Bauteilabschnitten sowie durch stark akzentuierte Charakterlinien bzw. Kanten mit zum Teil sehr engen Krümmungsradien aus. Bereits hier stößt man mit herkömmlichen Tiefziehverfahren gelegentlich an fertigungstechnische Grenzen.Vehicle body parts, such as hoods, roofs, fenders, side panels, trunk lids, etc. are usually made by deep drawing from flat starting sheets. The tools of deep drawing presses are known to be very expensive and can therefore be used profitably only in relatively large quantities. In addition, the sheet metal geometries that can be produced with conventional deep-drawing presses are limited in their complexity. However, vehicle designers are demanding increasingly broad scope for design that can not always be met with conventional thermoforming tools. Modern vehicle designs are characterized, for example, by transitions between convex and concave component sections as well as by strongly accentuated character lines or edges, some of which are very narrow Radii of curvature. Already here one encounters with customary thermoforming processes occasionally to manufacturing limits.

Einen ganz anderen Weg geht die sogenannte "Dieless-Forming-Technologie", die beispielsweise aus der US 6,216,508 B1 bekannt ist. Wie der Name schon sagt, erfolgt die Blechumformung "Dieless", d.h. ohne eine Form im herkömmlichen Sinne. Beim Dieless-Forming, wie es in der US 6,216,508 B1 beschrieben ist, wird eine ebene Blechplatine in ihrem Randbereich in eine Haltevorrichtung eingespannt. Für die Bearbeitung wird ein Umformdorn verwendet, der im wesentlichen senkrecht zu der eingespannten Blechplatine angeordnet ist und der in X- und Y-Richtung verfahrbar ist. Eine Zustellbewegung in Z-Richtung ist möglich, entweder durch Verfahren des Zustelldorns oder durch senkrechtes Verfahren der in die Haltevorrichtung eingespannten Blechplatine.A completely different way is the so-called "Dieless Forming Technology", for example, from the US 6,216,508 B1 is known. As the name suggests, the sheet metal forming takes place "Dieless", ie without a form in the traditional sense. When Dieless-forming, as in the US 6,216,508 B1 is described, a flat sheet metal plate is clamped in its edge region in a holding device. For the processing, a forming mandrel is used, which is arranged substantially perpendicular to the clamped sheet metal blank and which is movable in the X and Y directions. A feed movement in the Z direction is possible, either by moving the Zustelldorns or by vertical movement of the clamped in the fixture sheet metal blank.

Das Grundprinzip des Dieless Forming, wie es aus der US 6,216,508 B1 bekannt ist, besteht darin, dass eine ebene Blechplatine, d.h. ein nicht vorgeformtes Blech mittels des Umformdorns in ein dreidimensionales Bauteil umgeformt wird. Hierzu wird der Umformdorn gegen die Blechplatine gedrückt. Durch mäanderförmiges oder spiralförmiges Abfahren der gesamten Blechplatine kann aus der ebenen Blechplatine durch eine inkrementelle Zustellung des Umformdorns ein dreidimensionales Blechteil hergestellt werden. Ein Vorteil des Dieless Forming Verfahrens im Vergleich zu herkömmlichen Tiefziehverfahren besteht darin, dass auch sehr komplexe Bauteilgeometrien hergestellt werden können.The basic principle of Dieless Forming, as stated in the US 6,216,508 B1 is known, is that a flat sheet metal blank, ie a non-preformed sheet metal is formed by means of the forming mandrel in a three-dimensional component. For this purpose, the forming mandrel is pressed against the sheet metal blank. By meandering or spiraling down the entire sheet metal blank, a three-dimensional sheet metal part can be produced from the flat sheet metal blank by an incremental infeed of the forming mandrel. An advantage of the Dieless Forming process compared to conventional deep-drawing processes is that even very complex component geometries can be produced.

Ein wesentlicher Nachteil des in der US 6,216,508 B1 beschriebenen Dieless Forming Verfahrens ist jedoch die sehr lange Fertigungsdauer. Will man ein großes, komplexes Blechteil, z.B. ein Karosserieteil für ein Fahrzeug, aus einer ebenen Blechplatine im Dieless Forming Verfahren herstellen, so ist dies äußerst zeitaufwändig. Bei dem in der US 6,216,508 B1 beschriebenen Dieless Forming Verfahren muss der Umformdorn die gesamte Blechplatine Kontur für Kontur mäanderförmig oder spiralförmig abfahren, was im Vergleich zum herkömmlichen Tiefziehen sehr lange dauert. Die Herstellung eines Karosserieteils eines Fahrzeugs, z.B. einer Motorhaube, dauert mit herkömmlichen Tiefziehverfahren wenige Sekunden bzw. Bruchteile von Sekunden. Würde man versuchen, ein solches Karosserieteil komplett nach dem Dieless Forming Verfahren, wie es in der US 6,216,508 B1 beschrieben ist, herzustellen, so würde dies viele Minuten, je nach Bauteil sogar bis zu mehrere Stunden dauern.A major disadvantage of in the US 6,216,508 B1 However, the described Dieless forming process is the very long production time. If you want to produce a large, complex sheet metal part, such as a body part for a vehicle from a flat sheet metal plate in the Dieless Forming process, so this is extremely time consuming. In the in the US 6,216,508 B1 As described in the Dieless Forming method, the forming mandrel has to drive the entire sheet-metal blank contour in a meandering or helical contour, which takes a very long time in comparison to conventional deep drawing. The production of a body part of a vehicle, such as a hood, takes a few seconds or fractions of seconds with conventional deep-drawing process. Would you try one Such body part completely according to the Dieless Forming method, as in the US 6,216,508 B1 This would take many minutes, depending on the component, even up to several hours.

Ein weiteres Problem, das bei der Herstellung kompletter Bauteile durch Anwendung des Dieless Forming Verfahrens auftritt, besteht darin, dass bei der inkrementellen Verformung eines Blechs, d.h. bei einer Umformung "Spur für Spur" sehr starke Veränderungen in der Kristallstruktur des Blechs auftreten. Versuche haben gezeigt, dass bei komplexeren Karosserieteilen, die aus ebenen, d.h. nicht vorgeformten Ausgangsblechen komplett durch "Dieless Forming" hergestellt werden, vielfach starke Oberflächenrauhigkeiten entstehen. Die Rauhigkeiten der Bauteiloberfläche sind häufig so stark, dass das Blechteil nach seiner Herstellung in der Regel nicht unmittelbar lackiert werden kann, sondern vor dem Lackieren aufwändig nachbearbeitet werden muss, z.B. durch Spachteln und Schleifen der Oberfläche oder durch andere "Glättungsbearbeitungen". Insgesamt sieht man sich bei der Dieless Forming Technologie bislang mit zahlreichen ungelösten Problemen konfrontiert. Das Dieless Forming Verfahren konnte sich daher im Kraftfahrzeugbau, insbesondere in der Serienfertigung von Karosserieteilen, bislang nicht durchsetzen.Another problem encountered in the fabrication of complete components by the use of the Dieless Forming method is that in incremental deformation of a sheet, i. During a transformation "track by track" very strong changes in the crystal structure of the sheet occur. Experiments have shown that in more complex body parts made of plane, i. not preformed starting sheets are completely produced by "Dieless Forming", often strong surface roughness arise. The roughness of the component surface is often so strong that the sheet metal part after its production usually can not be painted directly, but must be reworked consuming before painting, e.g. by trowelling and grinding the surface or by other "smoothing". All in all, Dieless Forming Technology has so far faced many unsolved problems. The Dieless Forming process could therefore not prevail in the automotive industry, in particular in the mass production of body parts, so far.

Wie oben bereits erwähnt, besteht das Dilemma, dass sich mit herkömmlichen Tiefziehverfahren nicht beliebig komplexe Karosseriedesigns herstellen lassen. Ein weiteres Problem besteht darin, dass Tiefziehverfahren aufgrund der teueren Werkzeuge nur bei einer Großserienfertigung, d.h. ab bestimmten Mindestlosgrößen rentabel sind.As mentioned above, there is the dilemma that can not be produced arbitrarily complex body designs with conventional deep drawing. A further problem is that deep-drawing processes, due to the expensive tools, are only possible in mass production, i. from certain minimum lot sizes are profitable.

Insbesondere bei Premiumfahrzeugen haben viele Kunden ganz spezielle Ausstattungswünsche, die sich mit dem üblicherweise angebotenen Sonderausstattungsprogramm nicht immer befriedigen lassen. Viele Fahrzeughersteller bieten daher für einzelne Fahrzeugtypen bereits heute sogenannte "Individual- bzw. Kleinserienfahrzeuge" an. Im Karosseriebereich unterscheiden sich diese Individual- bzw. Kleinserienfahrzeuge aber häufig nicht oder nur wenig von den normalen Serienfahrzeugen. Der Grund hierfür ist, dass eine individuelle Gestaltung der Karosserieaußenhaut bisher kostendeckend nicht möglich ist. Die "Individualisierung" bei derartigen Fahrzeugen beschränkt sich heutzutage im Vergleich zu herkömmlichen Serienfahrzeugen häufig auf das Angebot ausgefallener Materialien für den Innenraum sowie auf ausgefallene Farben.Especially for premium vehicles, many customers have very special equipment requirements, which can not always be satisfied with the customarily offered special equipment program. Many vehicle manufacturers therefore already offer so-called "individual or small series vehicles" for individual types of vehicles. In the body area, these individual or small series vehicles but often not or only slightly different from the standard production vehicles. The reason for this is that an individual design of the body shell is not yet possible to cover costs. The "individualization" in such vehicles is limited Nowadays, in comparison to conventional production vehicles, it is often the case that unusual interior materials and unusual colors are offered.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem Bauteile, insbesondere Außenhautteile für Fahrzeuge und insbesondere solche für Klein- bzw. Kleinstserienfahrzeuge, Kundenwünschen entsprechend individuell und gleichzeitig kostengünstig herstellbar sind bzw. ein diesen Anforderungen gerecht werdendes Außenhautteil zu schaffen.The object of the invention is to provide a method by which components, in particular outer skin parts for vehicles and especially those for small or very small series vehicles, customer requirements are individually and at the same time inexpensive to produce or to meet these requirements expectant outer skin part.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Das Grundprinzip des Dieless-Forming Verfahrens ist, wie bereits erwähnt, an sich bekannt und z.B. in der eingangs erwähnten US 6,216,508 B1 beschrieben. Ausdrücklich wird darauf hingewiesen, dass der gesamte technische Inhalt der US 6,216 508 B1 Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung sein soll, auch wenn die Erfindung im Kern nicht auf das in der US 6,216,508 B1 beschriebene Verfahren gerichtet ist. Im Prüfungsverfahren der vorliegenden Patentanmeldung soll also bei Bedarf auf alle in der US 6,216 508 B1 offenbarten Merkmale in Alleinstellung oder in Kombination mit anderen Merkmalen der US 6,216 508 B1 oder des vorliegenden Textes zurückgegriffen werden können. Das Dieless Forming Verfahren an sich muss daher im vorliegenden Text nicht in allen Einzelheiten explizit erläutert werden.The basic principle of the Dieless-Forming process is, as already mentioned, known per se and, for example, in the aforementioned US 6,216,508 B1 described. It is expressly stated that the entire technical content of the US 6,216,508 B1 The subject of the present patent application should be, even if the invention does not focus on the in the US 6,216,508 B1 directed method is directed. In the examination process of the present patent application is therefore on demand in all in the US 6,216,508 B1 disclosed features alone or in combination with other features of US 6,216,508 B1 or the present text. Therefore, the Dieless Forming procedure itself need not be explicitly explained in detail in this text.

Wenngleich sich die nachfolgende Beschreibung der Erfindung primär auf Serienaußenhautteile aus Blech bezieht, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf Werkstücke aus Blech beschränkt ist. Eine Anwendung der Erfindung ist grundsätzlich bei allen Arten von Bauteilen, wie z.B. Strukturteilen, möglich. Die Erfindung ist auch nicht auf Bauteile aus Blech beschränkt. Eine Anwendung der Erfindung ist vielmehr auch bei Werkstücken aus Kunststoff, insbesondere bei Teilen aus thermoplastischem Kunststoff, oder anderen Materialien möglich.Although the following description of the invention relates primarily to standard sheet metal sheet metal parts, it is to be expressly understood that the invention is not limited to sheet metal workpieces. An application of the invention is basically in all types of components, such. Structural parts, possible. The invention is not limited to components made of sheet metal. Rather, an application of the invention is also possible with workpieces made of plastic, in particular with parts made of thermoplastic material, or other materials.

Der Kern der Erfindung besteht primär darin, individuellen Kundenwünschen gerecht zu werden, indem ein in Serienfertigung hergestelltes "Serienaußenhautteil" durch Nachbearbeitung mit einem "Umformwerkzeug", das gegen das Serienaußenhautteil gedrückt und relativ zu dem Serienaußenhautteil verfahren wird, "individualisiert" wird.The essence of the invention is primarily to meet individual customer needs, by a mass-produced "serial skin part" by Post-processing is "individualized" with a "forming tool" pressed against the serial skin section and moved relative to the serial skin section.

Ein wesentlicher Unterschied zu der US 6,216 508 B1 besteht darin, dass die Nachbearbeitung an einem "vorgeformten Serienteil" erfolgt, das in seiner Gesamtheit gerade nicht nach dem in der US 6,216 508 B1 beschriebenen Verfahren hergestellt ist, sondern durch ein anderes Fertigungsverfahren, wie z.B. Tiefziehen. Nur ein Teilbereich oder mehrere Teilbereiche dieses vorgeformten Serienteils werden mit dem oben erwähnten Umformwerkzeug nachbearbeitet, nicht aber das gesamte Serienteil.An essential difference to the US 6,216,508 B1 is that the post-processing is done on a "preformed series part", which in its entirety just after the in the US 6,216,508 B1 described method, but by another manufacturing method, such as deep drawing. Only a subarea or several subsections of this preformed series part are reworked with the above-mentioned forming tool, but not the entire series part.

Dem vorgeformten "Serienteil", das an sich bereits ein halbfertiges oder fertiges Rohkarosserieteil darstellen kann, wird vor dem Einbau in eine Rohkarosserie durch eine "Nachbearbeitung" zusätzlich eine von herkömmlichen Serienfahrzeugen abweichende "Geometrie" bzw. "Kontur" eingeprägt. Halbfertigen oder fertigen Rohkarosserieteilen wie Fronthauben, Heckklappen, Türen, Seitenteilen, Kotflügeln, Dächern etc. können auf diese Weise Charakterlinien, Schriftzüge o.ä. eingeprägt werden. Ferner können bereits im Serienaußenteil vorhandene Charakterlinien oder Bauteilkanten nachgezogen oder vertieft und somit stärker ausgeprägt werden, als dies bei den für herkömmliche Serienfahrzeuge verwendeten Serienaußenhautteilen möglich bzw. der Fall ist. Aus herkömmlichen Serienaußenhautteilen können durch eine derartige Nachbearbeitung mit einem Umformwerkzeug eine unendliche Vielzahl von Designabwandlungen hergestellt werden und zwar so kostengünstig, wie man es bislang nicht für möglich gehalten hat. Indem man serienähnliche Fahrzeuge in Kleinserien oder als Individualfahrzeuge anbietet, kann man den insbesondere bei hochpreisigen Fahrzeugen bestehenden Wünschen der Kunden nach Individualisierung besser gerecht werden. Fahrzeuge erlangen durch eine derartige Differenzierung eine individuelle "Design-Note" und heben sich somit von den übrigen Fahrzeugen des jeweiligen Fahrzeugtyps optisch deutlich ab.The preformed "series part", which can already represent a semi-finished or finished body part, is stamped before installation in a body shell by a "post-processing" additionally deviates from conventional production vehicles "geometry" or "contour". Semi-finished or finished Rohkarosserieteilen such as bonnets, tailgates, doors, side panels, fenders, roofs, etc. can in this way character lines, logos or similar. be embossed. Furthermore existing character lines or component edges can already be drawn or deepened and thus more pronounced in the series outer part than is possible or the case with the standard outer skin parts used for conventional production vehicles. From conventional serial outer skin parts can be prepared by such reworking with a forming tool an infinite variety of design modifications and indeed as cost-effective, as it has not been thought possible. By offering series-like vehicles in small batches or as individual vehicles, one can better meet customers' wishes for customization, especially for high-priced vehicles. Vehicles gain an individual "design touch" through such a differentiation and thus stand out optically clearly from the other vehicles of the respective vehicle type.

Versuche haben gezeigt, dass im Unterschied zur Herstellung kompletter Blechteile aus ebenen Ausgangsblechen durch Dieless Forming, wie dies in der US 6,216 508 B1 beschrieben ist, bei einer lediglichen Nachbearbeitung bereits "vorgeformter" Blechteile (Serienaußenhautteile) die eingangs beschriebenen Oberflächenprobleme nicht auftreten. Insbesondere, bei einer "geringfügigen" Nachbearbeitung, z.B. bei der Herstellung von Charakterlinien oder bei der Akzentuierung bereits vorhandener Bauteilstrukturen, tritt nämlich eine nur relativ geringere Veränderung in der Kristallstruktur des Blechs auf. Die Oberflächengüte im Bereich solcher Charakterlinien, die durch eine Nachbearbeitung gemäß der Erfindung hergestellt wurden, ist so gut, dass eine aufwändige Oberflächennachbehandlung, wie dies beim Stand der Technik erforderlich ist, überflüssig ist. Das Bauteil kann also nach der Nachbearbeitung unmittelbar einem herkömmlichen Lackierprozess zugeführt werden.Experiments have shown that, in contrast to the production of complete sheet metal parts from flat starting sheets by Dieless Forming, as in the US 6,216,508 B1 is already described in a mere post-processing "preformed" sheet metal parts (Serienhauthautteile) the surface problems described above do not occur. In particular, in the case of a "minor" post-processing, eg in the production of character lines or in the accentuation of already existing component structures, only a relatively small change occurs in the crystal structure of the sheet. The surface finish in the range of such character lines produced by a post-processing according to the invention is so good that a complex surface post-treatment, as required in the prior art, is superfluous. The component can therefore be fed directly to a conventional painting process after the post-processing.

Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf die Herstellung von Außenhautteilen für Kleinserien- oder Individualfahrzeuge beschränkt. Fahrzeuge werden im Laufe ihres Produktlebenszyklus häufig einer "Modellüberarbeitung" - einem sogenannten "Facelift" - unterzogen. Im Rahmen von Modellüberarbeitungen werden gelegentlich auch die Außenhautteile der Fahrzeuge in gewissem Umfang überarbeitet bzw. ansprechender gestaltet. Bisher war es hierbei erforderlich, neue Presswerkzeuge anzuschaffen bzw. vorhandene Presswerkzeuge entsprechend dem neuen Design anzupassen, was regelmäßig mit sehr hohen Werkzeugkosten verbunden ist. Mit dem im folgenden noch näher erläuterten Verfahren ist es nun möglich, mit den "alten" Presswerkzeugen hergestellte Außenhautteile zu überarbeiten bzw. nachzubearbeiten. Auf diesem Weg können zusätzliche Charakterlinien, Sicken etc. in die "alten Außenhautteile" eingeprägt werden, was eine "Modellüberarbeitung" mit wesentlich geringeren Kosten ermöglicht als dies bisher der Fall war.The invention is expressly not limited to the production of exterior skin parts for small series or individual vehicles. In the course of their product life cycle, vehicles are often subjected to a "model revision" - a so-called "facelift". As part of model revisions, the outer skin parts of the vehicles are occasionally revised to a certain extent or made more appealing. Previously, it was necessary here to purchase new pressing tools or adapt existing pressing tools according to the new design, which is regularly associated with very high tooling costs. With the method explained in more detail below, it is now possible to revise or rework outer body parts produced with the "old" pressing tools. In this way, additional character lines, beads, etc. can be imprinted into the "old shell parts", which allows a "model revision" at a much lower cost than was previously the case.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in eine bestehende Fertigungsstraße problemlos eine entsprechende "Nacharbeitsstation" integriert werden kann. Serienteile, die für Individualfahrzeuge oder für individualisierte Fahrzeuge oder für eine Modellüberarbeitung vorgesehen sind, werden in der "Nacharbeitsstation" nachbearbeitet. Serienteile für herkömmliche Serienfahrzeuge durchlaufen die Nacharbeitsstation ohne dass sie nachbearbeitet werden. Selbstverständlich ist eine Nachbearbeitung gemäß der Erfindung auch ausserhalb der Fertigungsstrasse in separaten Bearbeitungsstationen möglich.Another important advantage of the invention is that a corresponding "rework station" can be integrated in an existing production line without problems. Series parts that are intended for individual vehicles or for individualized vehicles or for a model revision are reworked in the "rework station". Serial parts for conventional production vehicles pass through the rework station without being reworked. Of course, post-processing according to the invention is also possible outside the production line in separate processing stations.

Wie bereits erwähnt wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung , mittels eines Umformwerkzeugs, das dornartig gestaltet ist, eine dreidimensionale Kontur in ein Blechteil eingeprägt. Das Umformwerkzeug wird im folgenden auch als "Umformdorn" bezeichnet, was jedoch nicht einschränkend im Sinne einer bestimmten Werkzeugform zu verstehen ist.As already mentioned, in the method according to the invention, a three-dimensional contour is embossed into a sheet metal part by means of a forming tool which is designed like a mandrel. The forming tool is also referred to below as "forming mandrel", but this is not meant to be limiting in the sense of a particular tool shape.

Der "Umformdorn" wird bei der Nachbearbeitung eines Bauteils mit seinem Ende, das z.B. als Spitze oder als abgerundete Spitze ausgebildet sein kann, gegen das Bauteil gedrückt. Gleichzeitig werden das Bauteil und der Umformdorn relativ zueinander verschoben. Hierdurch wird entsprechend der Geometrie des Endes des Umformdorns und in Abhängigkeit von der Anpresskraft sowie dem "Einspann- bzw. Abstützzustand" des zu bearbeitenden Bauteils eine "Ein- bzw. Ausbuchtung" oder ganz allgemein gesprochen eine dreidimensionale Kontur hergestellt. Die herzustellende Kontur kann z.B. die Form einer Rille, eines Wulstes oder eine andere Form haben.The "forming mandrel" is used in the post-processing of a component with its end, e.g. may be formed as a tip or a rounded tip pressed against the component. At the same time the component and the mandrel are moved relative to each other. In this way, according to the geometry of the end of the forming mandrel and in dependence on the contact pressure and the "clamping or support state" of the component to be machined, a "recess or bulge" or generally speaking a three-dimensional contour is produced. The contour to be produced may be e.g. have the shape of a groove, a bead or another shape.

Nach der Erfindung wird eine "One-Curve-Nachbearbeitung" durchgeführt.According to the invention, a "one-curve post-processing" is performed.

Bei der "One-Curve-Nachbearbeitung" wird das verwendete Umformwerkzeug an das nachzubearbeitende Bauteil angesetzt, gegen das Bauteil gedrückt und anschließend wird das Umformwerkzeug mit einer einzigen Verfahrbewegung relativ zu dem Bauteil verfahren. Die Nachbearbeitung erfolgt also, indem das Umformwerkzeug "in einem Zug" verfahren wird, wodurch die gewünschte Geometrie, z.B. eine Sicke, eine Charakterlinie o.ä. in das Bauteil eingeprägt wird.In the "one-curve post-processing" the forming tool used is attached to the nachzubearbeitende component, pressed against the component and then the forming tool is moved with a single movement relative to the component. The post-processing is thus done by moving the forming tool "in one go", whereby the desired geometry, e.g. a bead, a character line or similar is impressed in the component.

Demgegenüber wird das Umformwerkzeug bei einer "inkrementellen Nachbearbeitung" mehrmals relativ zu dem nachzubearbeitenden Bauteil verfahren und inkrementell zugestellt. Eine in einem ersten Nacharbeitsgang hergestellte Geometrie, wie z.B. eine Sicke, kann durch eine entsprechende Zustellbewegung - im wesentlichen senkrecht zu dem nachzubearbeitenden Bauteil - in einem weiteren Nacharbeitsgang vertieft, d.h. stärker ausgeprägt werden. Alternativ oder ergänzend dazu kann eine in einem ersten Nacharbeitsgang hergestellte Geometrie, wie z.B. eine Sicke, durch eine geringfügige Verschiebung des Umfomwerkzeugs relativ zu dem Bauteil und im wesentlichen quer zur Verfahrrichtung des ersten Nacharbeitsgangs "verbreitert" und auf diese Weise stärker ausgeprägt werden. Durch eine mäanderartige Führung des Umformdorns oder durch wiederholtes Abfahren nahe nebeneinanderlieger "Bearbeitungstrajektorien" können auch größere dreidimensionale Ausbuchtungen, wie z.B. ausgeprägte Ansaugkanäle, der "Powerdome" einer Motorhaube oder ganz allgemein strukturelle Erhöhungen hergestellt werden.In contrast, the forming tool is moved in an "incremental reworking" several times relative to the component to be machined and delivered incrementally. A geometry produced in a first reworking operation, such as a bead, can be deepened, ie more pronounced, by a corresponding feed movement-substantially perpendicular to the component to be reworked-in a further reworking operation. Alternatively or additionally, a geometry produced in a first rework, such as a bead, by a slight displacement of the Umfomwerkzeugs relative to the component and essentially transversely to the direction of travel of the first reworking "broadened" and are more pronounced in this way. By a meandering guidance of the forming mandrel or by repeated pulling close to each other next to each other "processing trajectories", it is also possible to produce larger three-dimensional bulges, such as pronounced intake ducts, the "power dome" of a bonnet or, in general, structural elevations.

Wie bereits erläutert, besteht jedoch der Kern der Erfindung nicht wie bei der US 6,216 508 B1 in der Herstellung kompletter Karosserieteile im Wege des Dieless Forming Verfahrens; dies wäre viel zu zeitaufwändig und unrentabel. Der Kern der Erfindung besteht vielmehr in der "nachträglichen" Bearbeitung bzw. Individualisierung einzelner Bereiche von halbfertigen oder fertigen Bauteilen, insbesondere von Rohkarosserieteilen.As already explained, however, the essence of the invention does not exist as in the case of US 6,216,508 B1 in the manufacture of complete body parts by means of the Dieless Forming process; This would be too time consuming and unprofitable. Rather, the essence of the invention consists in the "subsequent" processing or individualization of individual areas of semi-finished or finished components, in particular of body shell parts.

"Fertig" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Rohkarosserieteil an sich fertig für eine Lackierung wäre, zuvor aber noch in einem Bauteilbereich oder in mehreren Bauteilbereichen nachbearbeitet wird. Prinzipiell denkbar ist aber auch, bereits fertig lackierte Serienaußenhautbauteile durch eine Nachbearbeitung gemäß der Erfindung zu "individualisieren" bzw. zu differenzieren. "Halbfertig" bedeutet, dass das Rohkarosserieteil nach der Nachbearbeitung gemäß der Erfindung noch weiter nachbearbeitet wird, z.B. durch Nachbehandeln der Oberfläche, Beschneiden bzw. Abkanten von Bauteilrändem, Bohren von Löchern, Gewindeschneiden o.ä. und erst anschließend lackiert wird.In this context, "finished" means that the body shell part would in itself be ready for painting, but is previously finished in one component area or in several component areas. In principle, it is also conceivable to "individualize" or already differentiate already finished painted outer skin components by a post-processing according to the invention. "Semi-finished" means that the bodywork part is post-processed further according to the invention, e.g. by aftertreatment of the surface, trimming or bending of component edges, drilling of holes, thread cutting or the like and only then is painted.

Vor der Nachbearbeitung gemäß der Erfindung wird das Serienaußenhaut- oder das Rohkarosserieteil in eine Halteeinrichtung eingespannt. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise durch eine Vielzahl einzelner "Haltepunkte" bzw. "Halteabschnitte" gebildet sind. Es ist auch möglich, saugnapfartige Halteelemente einzusetzen. Saugnapfartige Halteelemente haben den Vorteil, dass sich die Gefahr einer Beschädigung des Außenhautblechteils, insbesondere die Gefahr einer Beschädigung der Bauteiloberfläche, beim Einspannen und während der Bearbeitung verringert, da das Werkstück nicht zwischen zwei Halteelemente eingeklemmt, sondern durch Unterdruck fixiert wird.Before the post-processing according to the invention, the Serienaußenhaut- or the Rohkarosserieteil is clamped in a holding device. The holding device can be formed, for example, by a multiplicity of individual "holding points" or "holding sections". It is also possible to use suction cup-like holding elements. Suction cup-like holding elements have the advantage that reduces the risk of damage to the outer skin sheet metal part, in particular the risk of damage to the component surface, during clamping and during processing, since the workpiece is not clamped between two holding elements, but is fixed by negative pressure.

Vorzugsweise wird das Werkstück, d.h. das Serienaußenhautteil vor der Nachbearbeitung so eingespannt, dass sich seine Geometrie im Randbereich durch die Nachbearbeitung nicht verändert. Anders ausgedrückt sollen sich durch die Nachbearbeitung Anschlussmaße bzw. Spaltmaße, die sich beim späteren Einbau des Außenhautteils in eine Karosserie ergeben, in Bezug auf das "normale Serienfahrzeug" nicht verändern.Preferably, the workpiece, i. the serial outer skin part is clamped in such a way before the post-processing that its geometry does not change in the border area by the post-processing. In other words, the post-processing connection dimensions or gaps, resulting in the later installation of the outer skin part in a body, with respect to the "normal production vehicle" should not change.

Je nach Komplexität der "nachträglich" herzustellenden Bauteilgeometrie kann das Serienaußenhautteil während der Nachbearbeitung entweder ausschließlich mittels einer Halteeinrichtung gehalten werden, z.B. in seinem Randbereich. Bei komplexeren Bauteilgeometrien bzw. bei dreidimensionalen Konturen, die einen starken Flächengradienten aufweisen, insbesondere bei relativ "scharfen" Kanten, können ein oder mehrere Gegenhalter" bzw. Abstützelemente eingesetzt werden. Solche Gegenhalter bzw. Abstützelemente werden von der dem Umformdorn gegenüberliegenden Seite her, d.h. "von hinten her" gegen das Serienaußenhautteil gedrückt. Als Gegenhalter können kantenförmige oder gewölbte "Abstützelemente" verwendet werden. Alternativ dazu kann der Gegenhalter auch die Form einer "Matrize" übernehmen, welche eine der herzustellenden dreidimensionalen Kontur entsprechende "Negativform" aufweist. Ein solcher Gegenhalter muss aber nicht notwendigerweise verwendet werden.Depending on the complexity of the component geometry to be produced "subsequently", the serial outer skin part during the post-processing can either be held exclusively by means of a holding device, e.g. in its edge area. In the case of more complex component geometries or in the case of three-dimensional contours which have a strong surface gradient, in particular with relatively "sharp" edges, one or more counterstains or support elements can be used Alternatively, the anvil can take on the form of a "die" which has a "negative mold" corresponding to the three-dimensional contour to be produced However, the counterholder does not necessarily have to be used.

Werden zwei Gegenhalter verwendet, so ist vorzugsweise der eine Gegenhalter in Verfahrrichtung des Umformwerkzeugs links und der andere Gegenhalter in Verfahrrichtung rechts neben der herzustellenden Geometrie angeordnet. Bereits durch die Wahl bzw. die Veränderung des Abstands der Gegenhalter voneinander und durch den seitlichen Abstand der Gegenhalter von der herzustellenden Geometrie kann die herzustellende Geometrie in ihrer Form beeinflusst werden, was später noch näher erläutert wird.If two counter holders are used, it is preferable to arrange one counter holder in the direction of travel of the forming tool to the left and the other counter holder in the direction of travel to the right of the geometry to be produced. Already by the choice or the change of the distance of the anvils from each other and by the lateral distance of the counter-holder of the geometry to be produced, the geometry to be produced can be influenced in shape, which will be explained later in more detail.

Der Umformdorn kann beispielsweise eine glatte, konvex gekrümmte Werkzeugspitze aufweisen. Er kann symmetrisch oder asymmetrisch sein. Die Werkzeugspitze kann auch durch eine drehbar gelagerte Kugel gebildet sein, die bei der Bearbeitung des Serienaußenhautteils auf dem Serienaußenhautteil abrollt, wodurch sich die mechanische Beanspruchung des Serienaußenhautteils im Verformungsbereich verringert. Alternativ dazu kann auch ein "Rolldorn" verwendet werden, bei dem die Werkzeugspitze durch ein Rad bzw. durch eine Rolle gebildet ist. Es können auch Mehrfachdorne bzw. mehrarmige Umformdorne verwendet werden. Der Umformdorn muss aber nicht unbedingt eine runde bzw. gerundete Spitze aufweisen. Vielmehr kann auch ein Umformdorn mit einer relativ scharfkantig ausgebildeten Spitze verwendet werden. Alternativ dazu kann die Spitze auch flach auslaufend, radförmig, pflugförmig oder schiffsrumpfähnlich sein. Auch ein Umformdorn mit einer facettierten Werkzeugspitze ist denkbar.The forming mandrel may, for example, have a smooth, convexly curved tool tip. It can be symmetrical or asymmetrical. The tool tip can also be formed by a rotatably mounted ball which rolls on the serial outer skin part during the processing of the series outer skin part, whereby the mechanical stress of the serial outer skin part is reduced in the deformation region. Alternatively, a "rolling mandrel" can be used, in which the tool tip is formed by a wheel or by a roller. It is also possible to use multiple mandrels or multi-arm mandrels. The forming mandrel does not necessarily have to have a rounded or rounded tip. Rather, a forming mandrel can be used with a relatively sharp-edged tip. Alternatively, the tip may also be flat-leaved, wheel-shaped, plow-shaped or hull-shaped. Also, a forming mandrel with a faceted tool tip is conceivable.

Der Umformdorn muss auch nicht notwendigerweise aus Stahl bzw. Werkzeugstahl bestehen. Denkbar sind auch Umformdorne aus Kunststoff, Holz, Eis, Sand, Beton oder anderen Materialien. Die Werkzeugspitze des Umformdorns kann gehärtet, ungehärtet, beschichtet oder unbeschichtet sein. Sie kann z.B. mit einer verschleißfesten Einfach- oder Hybridbeschichtung versehen sein. Der Umformdorn kann dabei in bis zu sechs Achsen relativ zum Bauteil geführt werden, um das gewünschte "Formergebnis" zu erzielen. Der Umformdorn bzw. die Werkzeugspitze des Umformdorns können während der Nachbearbeitung auch um die Längsachse des Umformdorns rotiert bzw. oszilliert werden.The forming mandrel does not necessarily have to be made of steel or tool steel. Also conceivable are mandrels made of plastic, wood, ice, sand, concrete or other materials. The tool tip of the forming mandrel may be hardened, uncured, coated or uncoated. It can e.g. be provided with a wear-resistant single or hybrid coating. The forming mandrel can be guided in up to six axes relative to the component in order to achieve the desired "shape result". The forming mandrel or the tool tip of the forming mandrel can also be rotated or oscillated about the longitudinal axis of the forming mandrel during the post-processing.

Es kann ein Umformdorn mit oder ohne Schmierung verwendet werden. Beispielsweise kann in den Umformdorn ein Schmiersystem integriert sein. Das Schmiersystem kann auch außen am Umformdorn angeordnet sein. Das Schmiersystem sorgt dafür, das die "Bearbeitungsstelle", d.h. die Stelle, an welcher der Umformdorn das Serienaußenhautteil berührt, ständig mit ausreichend Schmierflüssigkeit versorgt wird. Als Schmierflüssigkeit kann ein Schmieröl verwendet werden.A forming mandrel with or without lubrication can be used. For example, a lubrication system can be integrated in the forming mandrel. The lubrication system can also be arranged on the outside of the forming mandrel. The lubrication system ensures that the "processing point", i. the point at which the forming mandrel touches the serial skin part is constantly supplied with sufficient lubricating fluid. As lubricating fluid, a lubricating oil can be used.

Ferner kann ein Umformdorn verwendet werden, dessen Werkzeugspitze während des Bearbeitungsvorganges verstellbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Breite der Werkzeugspitze quer zur Verfahrrichtung des Werkzeugdorns während des Bearbeitungsvorgangs verändert werden kann. Auf diese Weise können in einem einzigen Arbeitsgang Geometrien mit veränderlicher "Breite" hergestellt werden.Furthermore, a forming mandrel can be used whose tool tip is adjustable during the machining process. For example, it can be provided that the width of the tool tip can be changed transversely to the direction of travel of the tool mandrel during the machining process. In this way, variable-width geometries can be fabricated in a single operation.

Die Verfahrgeschwindigkeit, mit welcher der Umformdorn während der Nachbearbeitung relativ zum Serienaußenhautteil bewegt wird, muss nicht konstant sein. Vielmehr kann die Verfahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem momentanen "Umformgrad" des Serienaußenhautteils variiert werden. Bei kleineren Verformungsgraden kann eine höhere Verfahrgeschwindigkeit, bei größeren Verformungsgraden eine kleinere Verfahrgeschwindigkeit gewählt werden.The travel speed with which the forming mandrel is moved relative to the serial outer skin part during the post-processing does not have to be constant. Rather, the traversing speed can be varied as a function of the instantaneous "degree of deformation" of the serial outer skin part. For smaller degrees of deformation, a higher traversing speed can be selected; for larger degrees of deformation, a smaller traversing speed can be selected.

Sowohl der Umformdorn als auch das "Werkstück" können während der Bearbeitung bei Bedarf beheizt oder gekühlt werden oder Umgebungstemperatur haben. Bei Serienaußenhautteilen aus Blech, vor allem aber bei "Werkstücken" aus Kunststoff kann es von Vorteil sein, den Umformdorn bzw. die Werkzeugspitze des Umformdorns während der Bearbeitung des Serienaußenhautteils zu beheizen. Eine Beheizung des Umformdorns führt zu einem Wärmeeintrag in den umzuformenden Bereich des Werkstücks, wodurch sich dessen Duktilität erhöht, was die Umformung erleichtert. Insbesondere bei Kunststoffteilen wird dadurch eine Umformung erleichtert.Both the mandrel and the "workpiece" can be heated or cooled during processing if necessary or have ambient temperature. In the case of serial skin parts made of sheet metal, but especially in the case of "workpieces" made of plastic, it may be advantageous to heat the forming mandrel or the tool tip of the forming mandrel during the processing of the serial outer skin part. A heating of the forming mandrel leads to a heat input into the area of the workpiece to be formed, whereby its ductility increases, which facilitates the forming. In particular plastic parts thereby a transformation is facilitated.

Alternativ oder ergänzend dazu kann auch unmittelbar das Serienaußenhautteil während der Nachbearbeitung vorgewärmt bzw. erhitzt werden. Das Serienaußenhautteil kann durch Heißluft, Heizstrahler, Laser oder durch eine andere Heizquelle erwärmt werden. Serienaußenhautteile können während der Nachbearbeitung bis knapp unter eine materialspezifische "Erweichungstemperatur" vorgewärmt und/oder mittels eines beheizten Umformdorns oder punktueller Zusatzerwärmung am Eingriffspunkt lokal auf eine geeignete "Umformtemperatur" erwärmt werden.Alternatively or additionally, the serial outer skin part can also be preheated or heated directly during post-processing. The series skin panel may be heated by hot air, radiant heaters, lasers, or another heat source. Series outer skin parts can be preheated to just below a material-specific "softening temperature" during post-processing and / or locally heated to a suitable "forming temperature" at the point of contact by means of a heated mandrel or selective additional heating.

Das Werkstück kann vor der Nachbearbeitung auch durch andere Verfahren vorbehandelt werden. Es kann beispielsweise bestrahlt, beschichtet, geätzt, gehärtet, aufgeraut, geglättet, poliert, mit Schmierflüssigkeit besprüht oder geschliffen werden. Es kann vor der Nachbearbeitung auch durch Sandstrahlen vorbehandelt werden.The workpiece can also be pretreated by other methods before the post-processing. For example, it can be irradiated, coated, etched, hardened, roughened, smoothed, polished, sprayed with lubricating fluid or ground. It can also be pre-treated by sandblasting before reworking.

Vorzugsweise erfolgt die Nachbearbeitung des Serienaußenhautteils vollautomatisch gesteuert. Der Umformdorn kann entweder als Bearbeitungswerkzeug einer CNC-Werkzeugmaschine ausgebildet sein, ähnlich wie bei der US 6,216 608 B1 , oder an einem Arm eines entsprechend programmierten Bearbeitungsroboters angeordnet sein. Selbstverständlich kann eine solche "Bearbeitungsstation" weitere "Werkzeuge" aufweisen, z.B. eine Laserschneideinrichtung, mit der das Außenhautblechteil zusätzlich noch beschnitten werden kann.Preferably, the post-processing of the serial outer skin part is fully automatically controlled. The forming mandrel can either be designed as a machining tool of a CNC machine tool, similar to the US 6,216,608 B1 , or be arranged on an arm of a correspondingly programmed processing robot. Of course, such a "processing station" further "tools" have, for example, a laser cutting device with which the outer skin sheet metal part can be additionally trimmed.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
Ein Außenhautteil mit einer Formwulst, die durch eine Nachbearbeitung gemäß der Erfindung hergestellt wurde;
Fig. 2, 3
Schnitte durch das Außenhautteil der Figur 1;
Fig. 4
das Grundprinzip der Nachbearbeitung eines Serienaußenhautteils gemäß der Erfindung;
Fig. 5
das Grundprinzip der Nachbearbeitung gemäß der Erfindung bei Verwendung eines matrizenartigen Gegenhalters;
Fig. 6-8
Verschiedene Querschnitte eines nachträglich in ein vorgefertigtes Bauteil eingeprägten Formwulstes;
Fig. 9-11
Ausführungsbeispiele, bei denen das nachzubearbeitende Bauteil durch Gegenhalter abgestützt wird;
Fig. 12
eine schematische Darstellung einer möglichen Verfahrbewegung des Umformwerkzeugs;
Fig. 13
ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Frontklappe nachbearbeitet wird; und
Fig. 14
einen matrizenartigen Gegenhalter.
  • Figur 1 zeigt ein Serienaußenhautblechteil 1 eines Fahrzeugs. Bei dem Serienaußenhautblechteil 1 der Figur 1 handelt es sich um eine "Türaußenhaut". In das Serienaußenhautblechteil 1 wurde "nachträglich" ein Formwulst 2 eingearbeitet, was im Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch näher erläutert wird.
  • Figur 2 zeigt einen Schnitt durch das Außenhautteil 1 der Figur 1 entlang der Schnittlinie A - A. Der Formwulst 2 hat eine Länge 1 und eine Tiefe t. Die Tiefe t des Formwulstes 2 hat im Bereich der z-Achse der Figur 2 ihr Maximum und nimmt zu den Enden der Formwulst 2 hin ab.
  • Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Außenhautteil 1 entlang der Schnittlinie B - B der Figur 1. Es ist ersichtlich, dass der Formwulst 2 relativ scharfkantig ist. Derartige stark akzenturierte Charakterlinien sind mit herkömmlichen Tiefziehverfahren schwer bzw. gar nicht herstellbar.
  • Figur 4 beschreibt schematisch den Nachbearbeitungsvorgang des Serienaußenhautteils 1. Das Serienaußenhautteil 1 wird in eine hier nicht näher dargestellte Halteeinrichtung 3 eingespannt bzw. an einer Halteeinrichtung 3 fixiert. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Serienaußenhautteil 1 lediglich in seinen Randbereichen an der Halteeinrichtung 1 befestigt. Anschließend wird ein Umformdorn 4 an das Serienaußenhautteil 1 herangeführt und gegen das Serienaußenhautteil 1 mit einer vorgegebenen Andrückkraft gedrückt. In einem nächsten Schritt wird der Umformdorn 4 relativ zu dem Serienaußenhautteil 1 in Richtung des Pfeils 5 verfahren. Gleichzeitig erfolgt eine "Zustellbewegung" des Umformdorns 4 relativ zu dem Serienaußenhautteil 1, wodurch der Formwulst 2 durch die Spitze 6 des Umformdorns 4 in das Serienaußenhautteil 1 eingeprägt wird.
  • Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem mittels eines matrizenartigen Gegenhalters 7 von der dem Umformdorn 4 gegenüberliegenden Seite des Serienaußenhautteils 1 gegengedrückt wird. Das Serienaußenhautteil 1 wird also durch den matrizenartigen Gegenhalter 7 abgestützt, was problemlos die Herstellung einer scharfkantigen Kontur, wie in Figur 5 dargestellt, ermöglicht. Bei dem matrizenartigen Gegenhalter kann es sich um ein bauteilspezifisches Werkzeug oder um ein "Universalwerkzeug" handeln, das auch bei der Individualisierung anderer Serienaußenhautbauteile zum Einsatz kommen kann.
In the following the invention will be explained in connection with the drawing. Show it:
Fig. 1
An outer skin part with a molding bead, which was produced by a post-processing according to the invention;
Fig. 2, 3rd
Cuts through the outer skin part of the FIG. 1 ;
Fig. 4
the basic principle of the post-processing of a Serienshauthautteils according to the invention;
Fig. 5
the basic principle of post-processing according to the invention when using a die-like counter-holder;
Fig. 6-8
Various cross sections of a subsequently molded into a prefabricated component Formwulstes;
Fig. 9-11
Embodiments in which the nachzubearbeitende component is supported by counter-holder;
Fig. 12
a schematic representation of a possible movement of the forming tool;
Fig. 13
an embodiment in which a front door is reworked; and
Fig. 14
a female counterpart.
  • FIG. 1 shows a series outer skin sheet metal part 1 of a vehicle. In the series outer skin sheet metal part 1 of FIG. 1 it is an "outer door skin". In the series outer skin sheet metal part 1 a Formwulst 2 was incorporated "subsequently", which will be explained in more detail in connection with the following figures.
  • FIG. 2 shows a section through the outer skin part 1 of FIG. 1 along the section line A - A. The Formwulst 2 has a length 1 and a depth t. The depth t of the Formwulstes 2 has in the z-axis of the FIG. 2 their maximum and decreases towards the ends of the Formwulst 2 out.
  • FIG. 3 shows a cross section through the outer skin part 1 along the section line B - B of FIG. 1 , It can be seen that the Formwulst 2 is relatively sharp. Such strongly accentuated character lines are difficult or impossible to produce with conventional deep drawing methods.
  • FIG. 4 schematically describes the post-processing operation of the serial outer skin part 1. The serial outer skin part 1 is clamped in a holding device 3 not shown here or fixed to a holding device 3. In the embodiment shown here, the series outer skin part 1 is attached to the holding device 1 only in its edge regions. Subsequently, a forming mandrel 4 is brought to the series outer skin part 1 and pressed against the series outer skin part 1 with a predetermined pressing force. In a next step, the forming mandrel 4 is moved in the direction of the arrow 5 relative to the serial outer skin part 1. At the same time, a "feed movement" of the forming mandrel 4 takes place relative to the serial outer skin part 1, whereby the shaped bead 2 is impressed into the series outer skin part 1 by the tip 6 of the forming mandrel 4.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which is pressed by means of a die-like counter-holder 7 of the forming mandrel 4 opposite side of the serial outer skin part 1. The series outer skin part 1 is thus by the supported die-like counter-holder 7, which easily produce a sharp-edged contour, as in FIG. 5 represented, enabled. The matrix-like counterholder can be a component-specific tool or a "universal tool", which can also be used in the customization of other serial outer skin components.

Die Figuren 6-8 zeigen verschiedene Querschnitte A-A, B-B bzw. C-C eines nachträglich in ein Serienaußenhautteil 1 eingeprägten Formwulstes 2.The Figures 6-8 show different cross sections AA, BB and CC of a subsequently impressed in a series outer skin part 1 Formwulstes second

Figur 6b zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A. Die Figuren 6a, 6b zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem in das Serienaußenhautteil 1 nachträglich ein stark akzentuierter Formwulst 2 eingeprägt wurde, wobei die "Spitze" des Formwulstes 2 weich gerundet ist. FIG. 6b shows a cross section along the section line AA. The FIGS. 6a, 6b show an embodiment in which in the series outer skin part 1 subsequently a strongly accentuated Formwulst 2 was impressed, wherein the "tip" of the Formwulstes 2 is soft rounded.

Figur 7b zeigt den Querschnitt B-B. In diesem Bereich ist der Formwulst 2 weniger stark akzentuiert. Die "Spitze" des Formwulstes 2 weist hier im Vergleich zu Figur 6b einen größeren Krümmungsradius auf. FIG. 7b shows the cross section BB. In this area, the Formwulst 2 is less strongly accentuated. The "tip" of Formwulstes 2 has here in comparison to FIG. 6b a larger radius of curvature.

Figur 8b zeigt den Querschnitt C-C. In diesem Bereich ist der Formwulst 2 wieder stärker akzentuiert. Ähnlich wie bei Figur 6b weist die "Spitze" des Formwulstes 2 einen relativ kleinen Krümmungsradius auf. FIG. 8b shows the cross section CC. In this area, the Formwulst 2 is again accentuated. Similar to FIG. 6b the "tip" of the Formwulstes 2 has a relatively small radius of curvature.

Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Serienaußenhautteil 1 während der Nachbearbeitung durch zwei im wesentlichen gleich breite Gegenhalter 8, 9 von der Seite, die dem Umformdorn 4 gegenüberliegt, abgestützt wird. Mit 1' ist die Kontur des Serienaußenhautteils vor der Nachbearbeitung angedeutet. Die "Spitze" des Umformdorns 4 ist hier stärker akzentuiert als bei dem in Fig. 10 gezeigten Umformdorn 4. Der Gegenhalter 8 ist in einem Abstand L1 von der "Mitte" des herzustellenden Formwulsts bzw. von der Spitze des Umformdorns 4 angeordnet, der Gegenhalter 9 in einem Abstand L2. Die Gegenhalter 8, 9 haben somit einen Abstand L3, der gleich der Summe der Abstände L1 und L2 ist. L1 ist hier kleiner als L2. Die Abstützung erfolgt also asymmetrisch in Bezug auf die Position der Spitze des Umformdorns 4. Durch Verändern der Abstände L1, L2 bzw. L3 kann der Abstütz- bzw. Einspannzustand des Serienaußenhautteils 1 und dadurch bedingt auch die Form des herzustellenden Formwulsts verändert werden. FIG. 9 shows an embodiment in which the serial outer skin part 1 during post-processing by two substantially equal width counter-holder 8, 9 from the side opposite to the forming mandrel 4 is supported. With 1 ', the contour of the Serienhauthautteils is indicated before post-processing. The "tip" of the forming mandrel 4 is here more accentuated than in the Fig. 10 The forming mandrel 8 is arranged at a distance L1 from the "center" of the shaped bead to be produced or from the tip of the forming mandrel 4, the counter-holder 9 at a distance L2. The counter-holders 8, 9 thus have a distance L3 which is equal to the sum of the distances L1 and L2. L1 is smaller than L2 here. The support is thus asymmetric with respect to the position of the tip of the forming mandrel 4. By changing the distances L1, L2 and L3 of the Supporting or clamping state of the serial outer skin part 1 and, as a result, also the shape of the shaped bead to be produced are changed.

Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Gegenhalter 8 breiter ist als der Gegenhalter 9. Hier erfolgt die Abstützung in Bezug auf die Spitze des Umformdorns 4 nur leicht asymmetrisch. L1 ist hier nämlich nur geringfügig größer als L2. Im Vergleich zu Figur 9 ist hier die Spitze des Umformdorns 4 stumpfer, was einen entsprechend weniger stark akzentuierten Formwulst ergibt. FIG. 10 shows an embodiment in which the counter-holder 8 is wider than the counter-holder 9. Here, the support with respect to the tip of the forming mandrel 4 is only slightly asymmetrical. L1 is only slightly larger than L2 here. Compared to FIG. 9 Here is the tip of the forming mandrel 4 blunt, resulting in a correspondingly less accentuated Formwulst.

Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Gegenhalter 8, 9 in einem relativ geringen Abstand L3 voneinander angeordnet sind. Dies ermöglicht relativ große Verformungsgrade und, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Herstellung eines relativ stark akzentuierten Formwulsts. FIG. 11 shows an embodiment in which the counter-holders 8, 9 are arranged at a relatively small distance L3 from each other. This allows relatively large degrees of deformation and, as can be seen from the drawing, the production of a relatively strongly accentuated Formwulsts.

Figur 12 zeigt den Verfahrweg des Umformwerkzeugs am Beispiel eines Serienaußenhautteils 1, wie z.B. einer Motorhaube, in die zwei Charakterlinien 2a, 2b eingeprägt werden. Von einem Raumpunkt 10 aus, der hier als "Startpunkt" der Verfahrbewegung bezeichnet wird, wird das Umformwerkzeug (nicht dargestellt) zunächst auf das Serienaußenhautteil 1 abgesenkt. Das Umformwerkzeug wird dann unter Aufbringung einer geeigneten Andrückkraft gegen das Serienaußenhautteil 1 gedrückt entlang der herzustellenden Charakterlinie 2a verfahren. Nach der Herstellung der Charakterlinie 2a wird das Umformwerkzeug angehoben und erreicht den Raumpunkt 11. Von dort wird das Umformwerkzeug zum Raumpunkt 12 verfahren. Anschließend wird es erneut auf das Serienaußenhautteil 1 abgesenkt und entlang der herzustellenden Charakterlinie 2b verfahren. Nach der Herstellung der Charakterlinie 2b wird das Umformwerkzeug angehoben und erreicht den Raumpunkt 13. FIG. 12 shows the travel of the forming tool on the example of a series outer skin part 1, such as a hood, in the two character lines 2a, 2b are impressed. From a point in space 10, which is referred to here as the "starting point" of the movement, the forming tool (not shown) is first lowered onto the series outer skin part 1. The forming tool is then moved while applying a suitable pressing force against the serial outer skin part 1 pressed along the character line to be produced 2a. After the production of the character line 2a, the forming tool is raised and reaches the point of space 11. From there, the forming tool is moved to the point in space 12. Subsequently, it is lowered again onto the serial outer skin part 1 and moved along the character line 2b to be produced. After the production of the character line 2b, the forming tool is raised and reaches the point of space 13th

Figur 13 zeigt die "Motorhaube" 1 der Figur 12 nach der Herstellung der Charakterlinien 2a und 2b. Zusätzlich wurde nach dem gleichen Verfahren ein mittiger Wulst 2c in das Motorliaubenblech geprägt, der nach oben aus der Motorhaube hervortritt, ähnlich wie dies in den Figuren 6-8 dargestellt ist. FIG. 13 shows the "hood" 1 of the FIG. 12 after making the character lines 2a and 2b. In addition, according to the same method, a central bead 2c was embossed in the engine cover sheet, which protruded upward from the engine hood, similar to that in Figs Figures 6-8 is shown.

Figur 14 zeigt eine Matrize 14, die zur Herstellung eines Formwulstes, wie den Formwulst 2c der Figur 13, verwendet werden kann. Die Matrize 14 wird gegen das Serienaußenhautteil (hier nicht dargestellt) gedrückt und zwar von der dem Umformwerkzeug 4 gegenüberliegenden Seite. Die Matrize 14 ist zur teilweisen Abstützung der vom Umformwerkzeug 4 auf das Serienaußenhautteil ausgeübten Kräfte vorgesehen. Die Matrize 14 kann ähnlich wie in Figur 14 U-förmig, d.h. einseitig offen sein. Alternativ dazu kann sie auch geschlossen sein, vergleichbar einer Platte mit einem Langloch. Die Erfindung ist aber keineswegs auf eine bestimmte Matrizenform beschränkt, sondern deckt alle Matrizenformen ab. Wie aus Figur 14 ersichtlich ist, ist der innere Rand der Matrize 14 im "Einlaufbereich" des Umformwerkzeugs 4 schräg nach innen abgeflacht. In den seitlichen Bereichen 16 der Matrize 14 ist der innere Rand hingegen im wesentlichen senkrecht zu den Abstützflächen 17, 18 der Matrize 14, die während des Nachbearbeitungsvorganges "von hinten her" gegen das Serienaußenhautteil drücken und dabei die vom Umformwerkzeug ausgeübten Kräfte abstützen. Vollständigkeitshalber sei noch der Verfahrweg 19 des Umformwerkzeugs erwähnt, der sich im wesentlichen mittig in Bezug auf die beiden Schenkel der Matrize 14 erstreckt. FIG. 14 shows a die 14, which is used to produce a Formwulstes, such as the Formwulst 2c of FIG. 13 , can be used. The female mold 14 is pressed against the series outer skin part (not shown here) from the opposite side of the forming tool 4. The die 14 is provided for partially supporting the forces exerted by the forming tool 4 on the series outer skin part forces. The template 14 may be similar to that in FIG FIG. 14 U-shaped, ie open on one side. Alternatively, it may also be closed, comparable to a plate with a slot. However, the invention is by no means limited to a specific matrix form but covers all matrix forms. How out FIG. 14 can be seen, the inner edge of the die 14 in the "inlet region" of the forming tool 4 is obliquely inwardly flattened. In the lateral areas 16 of the die 14, however, the inner edge is substantially perpendicular to the support surfaces 17, 18 of the die 14, which press during the post-processing operation "from the back" against the Serienaußenhautteil and thereby support the forces exerted by the forming tool. For completeness, the travel path 19 of the forming tool is still mentioned, which extends substantially centrally with respect to the two legs of the die 14.

Claims (24)

  1. A method of producing vehicle parts, especially skin parts, wherein a semifinished or finished series part (1), especially a skin part for a type of vehicle in series production, is made from a starting material and preformed in three dimensions and an individualised part is produced from the preformed series part by subsequently impressing a three-dimensional contour (2) into the series part (1), using a mandrel-like shaping tool (4) which is pressed against the series part (1) from one side and simultaneously moved relative to the series part (1),
    characterised in that
    . the series part (1) is produced from the starting material by deep drawing and
    . the three-dimensional contour (2) is produced by a single movement of the shaping tool (4) in a single pass.
  2. A method according to claim 1, wherein the starting material is a metal sheet and the series part (1) and the skin part for producing therefrom are both metal parts.
  3. A method according to claim 1, wherein the starting material is a plastics material and the series part and the skin part made therefrom are both plastics material parts.
  4. A method according to claim 1 or 3, wherein the starting material is a thermoplastics material.
  5. A method according to claim 1, wherein the series part (1) is held at edge regions by the mandrel-like shaping tool (4) while being shaped.
  6. A method according to claim 5, wherein the retaining device has a number of retaining stations.
  7. A method according to claim 6, wherein retaining stations are provided, each formed by a retaining element similar to a suction cup and retaining the series part by negative pressure.
  8. A method according to any of claims 5 to 7, wherein the series part (1), while being shaped by the mandrel-like shaping tool (4), is retained by the retaining device at edge regions only and is neither supported nor otherwise held in the intermediate regions of the component.
  9. A method according to any of claims 5 to 7, wherein the series part (1), while being shaped by the mandrel-like shaping tool (4), is held by the retaining device and is supported in the intermediate region at at least one place by a clamp or pressure pad (7) disposed on the side of the series part (1) opposite the mandrel-like shaping tool (4).
  10. A method according to claim 9, wherein the clamp or the like (7) is a component such as a female mould which serves as the negative mould relative to the three-dimensional contour in course of production.
  11. A method according to any of claims 1 to 10, wherein the mandrel-like shaping tool (4) has a smooth, convex tip.
  12. A method according to any of claims 1 to 11, wherein the tip of the mandrel-like shaping tool (4) is formed by a rotatably mounted ball which rolls on the series part (1) during machining of the series part (1).
  13. A method according to any of claims 1 to 12, wherein the mandrel-like shaping tool (4) has an adjustable tip, the width of which is varied during the machining process relative to the series part (1), transversely of the direction of travel of the mandrel-like shaping tool (4).
  14. A method according to any of claims 1 to 13, wherein the mandrel-like shaping tool is heated at least at the tip region while the series part (1) is being shaped.
  15. A method according to any of claims 1 to 14, wherein the series part (1) is warmed or heated by a heating source while being shaped.
  16. A method according to any of claims 1 to 15, wherein the shaping tool is rotated around a longitudinal axis thereof while the series part (1) is being shaped.
  17. A method according to any of claims 1 to 15, wherein the mandrel is swung in oscillation around a longitudinal axis thereof while the series part (1) is being shaped.
  18. A method according to any of claims 1 to 17, wherein design-relevant linear character contours are impressed in the series part (1) by the mandrel-like shaping tool (4).
  19. A method according to any of claims 1 to 18, wherein a contour already present in the series part is retraced or deepened by additional machining by the mandrel-like shaping tool (4).
  20. A method according to any of claim 1 to 19, wherein the series part (1) is a bonnet, tailgate, door, side part, mudguard or roof.
  21. A method according to any of claims 1 to 20, wherein the mandrel-like shaping tool (4) is disposed on one arm of a robot.
  22. A method according to any of claims 1 to 21, wherein the mandrel-like shaping tool is part of a CNC machine tool.
  23. A method according to any of claims 1 to 22, wherein the mandrel-like shaping tool is rotated around its longitudinal axis while the series part (1) is being produced, resulting in frictional or drilling contact between the series part (1) and the tips of the shaping mandrel.
  24. A method according to any of claims 1 to 23, wherein the series parts (1) while being shaped is held so that its geometry in its end regions is not altered relative to its starting state, especially so that fitting dimensions or gap dimensions applicable during subsequent incorporation in a carcase are not changed relative to the series part in its initial state.
EP04711311A 2003-05-28 2004-02-14 Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts Expired - Lifetime EP1626824B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10324244A DE10324244A1 (en) 2003-05-28 2003-05-28 Process for the production of individualized outer skin sheet metal parts from series production of outer skin sheet metal parts for vehicles as well as outer skin sheet metal parts manufactured according to this process
PCT/EP2004/001403 WO2004105976A1 (en) 2003-05-28 2004-02-14 Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts, and shell parts produced according to said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1626824A1 EP1626824A1 (en) 2006-02-22
EP1626824B1 true EP1626824B1 (en) 2008-08-13

Family

ID=33482249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04711311A Expired - Lifetime EP1626824B1 (en) 2003-05-28 2004-02-14 Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20060090530A1 (en)
EP (1) EP1626824B1 (en)
JP (1) JP2007512960A (en)
KR (1) KR20060014060A (en)
CN (1) CN100382910C (en)
DE (2) DE10324244A1 (en)
ES (1) ES2309499T3 (en)
WO (1) WO2004105976A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048220C5 (en) * 2005-09-29 2018-01-18 Magna Exteriors (Germany) Gmbh Method for producing a trim part variant for a motor vehicle and trim part

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005024378B4 (en) * 2005-05-27 2016-02-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for incremental forming of thin-walled workpieces and device
DE102006016460A1 (en) * 2006-04-07 2007-10-11 Bayerische Motoren Werke Ag Device for processing sheet metal in the manufacture of outer skin parts for vehicles comprises a drive unit which rotates a tool holder and a deforming tool having a middle longitudinal axis which is offset from the axis of rotation
DE102007009705B3 (en) * 2007-02-28 2007-10-31 Audi Ag Press tool assembly for automotive body panels has standard base frame for clamp and standard base frame for press tool
DE102008004051A1 (en) 2008-01-11 2009-07-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A method of forming a sheet metal part and apparatus for carrying out the method
DE102008016999A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Tool for postforming deep-drawn sheet metal part for body of motor vehicle, has embossing die supported in press base or pressure pad and moved from withdrawn position to plunged position in sheet metal part
CN102000722A (en) * 2009-08-31 2011-04-06 扬州恒德模具有限公司 Upper rolling-rib die for rotating station of numerically-controlled turret punch
US8783078B2 (en) 2010-07-27 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Method to improve geometrical accuracy of an incrementally formed workpiece
JP5696682B2 (en) * 2012-04-05 2015-04-08 トヨタ自動車株式会社 Metal plate forming method
JP6072433B2 (en) * 2012-05-23 2017-02-01 株式会社アミノ Sequential molding method and apparatus
DE102014006683A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Production line for processing at least one surface component and method for processing the at least one surface component in the production line
DE102014219021A1 (en) * 2014-09-22 2016-03-24 Volkswagen Aktiengesellschaft press tool
DE102014221878A1 (en) 2014-10-28 2016-04-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Press tool for producing a sheet metal part having at least one sharp-edged sheet metal part edge and sheet metal part produced therewith
US20180214927A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-02 Ford Motor Company Method for production of sheet metal components
WO2019007555A1 (en) * 2017-07-06 2019-01-10 Bobst Mex Sa A method of creasing sheets
JP7104238B2 (en) * 2019-03-28 2022-07-20 本田技研工業株式会社 Press molding method
CN111114649B (en) * 2019-11-28 2023-10-20 无锡曙光模具有限公司 Automobile engine cabin covering shell part and processing technology thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1899347A (en) * 1929-05-15 1933-02-28 Clark Equipment Co Axle
US2560822A (en) * 1945-11-08 1951-07-17 Walton S Robinson Means and method for making seamless pipe elbows
US2556738A (en) * 1949-04-21 1951-06-12 City Auto Stamping Co Method of forming automobile body fenders
US3966260A (en) * 1975-01-07 1976-06-29 Eaton Corporation Prestressed axle beam
DE3789961D1 (en) * 1987-07-13 1994-07-07 Hegenscheidt Gmbh Wilhelm Method and device for straightening workpieces containing impact.
CN2053203U (en) * 1989-04-04 1990-02-21 沈阳重型机器厂 Vacuum suction cup
DE4034625A1 (en) * 1990-10-31 1992-05-07 Doege Eckart DRAWING PROCEDURE
DE4208160A1 (en) * 1992-03-13 1993-09-16 Zeppelin Metallwerke Gmbh Press used for shaping metal - has workpiece tensioned on peripheral side and given necessary bend by pressure roller, roller and workpiece moving w.r.t. one another.
JP3475551B2 (en) * 1995-02-27 2003-12-08 松下電器産業株式会社 Shaft forming method from metal plate
ES2324063T3 (en) * 1998-01-29 2009-07-29 Amino Corporation APPARATUS FOR CONFORMING LAMIN MATERIALS WITHOUT MATRIX.
JP3753608B2 (en) * 2000-04-17 2006-03-08 株式会社日立製作所 Sequential molding method and apparatus
US6532786B1 (en) * 2000-04-19 2003-03-18 D-J Engineering, Inc. Numerically controlled forming method
JP2002102944A (en) * 2000-09-25 2002-04-09 Honda Motor Co Ltd Incremental stretch forming method
DE10119839C2 (en) * 2001-04-23 2003-09-11 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method for manufacturing an axle element for motor vehicles
DE10135561C1 (en) * 2001-07-20 2003-03-13 Audi Ag Special model bodywork component manufacturing process, for vehicle, involves deep drawing and deforming under pressure
JP4690596B2 (en) * 2001-08-08 2011-06-01 株式会社アミノ Thin plate dieless forming method and apparatus
US6668612B2 (en) * 2002-02-21 2003-12-30 General Motors Corporation Device for holding a sheet metal blank in a forming press

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005048220C5 (en) * 2005-09-29 2018-01-18 Magna Exteriors (Germany) Gmbh Method for producing a trim part variant for a motor vehicle and trim part

Also Published As

Publication number Publication date
ES2309499T3 (en) 2008-12-16
EP1626824A1 (en) 2006-02-22
CN1795066A (en) 2006-06-28
JP2007512960A (en) 2007-05-24
DE502004007843D1 (en) 2008-09-25
DE10324244A1 (en) 2004-12-30
CN100382910C (en) 2008-04-23
US20060090530A1 (en) 2006-05-04
WO2004105976A1 (en) 2004-12-09
KR20060014060A (en) 2006-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1626824B1 (en) Method for the production of individualized vehicle parts, especially individualized shell parts made from serially produced standard parts
DE60200731T2 (en) Plate internal high pressure forming and device
DE102011115219A1 (en) Method for preparing metal sheet component for motor vehicle chassis, involves arranging board of metal sheet component material to form sheet material, and completely forming metal sheet component having edge with enlarged edge radius
EP2208551B1 (en) Method for producing a complex sheet metal part
EP1173299A1 (en) Automated method and device for the non-cutting shaping of a body
EP2548671A1 (en) Method for producing a tubular structural component for a motor vehicle and structural component
WO2005075279A1 (en) Component with a joining region, method and tool for the production thereof
AT503682A2 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING COATED PLASTIC MOLDED PARTS
DE102011054866A1 (en) Preparing hot-formed and press-hardened motor vehicle body component, comprises processing metal sheet circuit board from curable sheet steel in hot-forming and press-hardening tool, and forming area in circuit board as embossing region
WO2016020148A1 (en) Method for producing hot-formed components
EP1492635B1 (en) Method and embossing die for producing a structural part from a vault-structured sheet metal
WO1992007672A1 (en) Metal-drawing process
EP1848554B1 (en) Method and device for producing components
DE102016111741A1 (en) Method for producing a cladding component made of plastic with at least one opening for receiving an attachment and such a cladding component
EP3221068B2 (en) Method for manufacturing a rotationally symmetrical shaped article
EP1268099B1 (en) Method for producing components using a flowable active medium and a forming tool
DE4436437A1 (en) Process for hydrostatic reshaping of cold metal sheeting
EP1708832B1 (en) Method for producing a hollow profile
DE102004007556A1 (en) Automobile body parts e.g. mudguard , pressing device, has deforming tool arranged in one of recesses, and sheet metal component formed in one of recesses by deforming tool procedure in another recess relative to one of tool part
DE19848290C2 (en) Device and method for producing shell-shaped components made of metal and shell-shaped component made of metal
DE10315231B4 (en) Apparatus and method for producing a decorative material preform
EP3190306B1 (en) Device and method for manufacturing a bushing
WO2015193494A1 (en) Rolling piston for an air spring
DE102017128210A1 (en) Method for producing a valve housing component and valve with valve housing construction
DD248522A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING AND EQUIPMENT FOR ROTATION SYMMETRIC CONTAINERS, PREFERABLY WITH BALL-FILLED GROUND SECTION

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20051014

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061113

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BARTSCHER, STEFAN

Inventor name: LOEBEL, TOBIAS

Inventor name: KEMPF, GERO

Inventor name: HAMMER, MAIK

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RTI1 Title (correction)

Free format text: METHOD FOR THE PRODUCTION OF INDIVIDUALIZED VEHICLE PARTS, ESPECIALLY INDIVIDUALIZED SHELL PARTS MADE FROM SERIALLY PRODUCED STANDARD PARTS

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004007843

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080925

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2309499

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20090514

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230217

Year of fee payment: 20

Ref country code: ES

Payment date: 20230317

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20230220

Year of fee payment: 20

Ref country code: IT

Payment date: 20230228

Year of fee payment: 20

Ref country code: GB

Payment date: 20230221

Year of fee payment: 20

Ref country code: DE

Payment date: 20230214

Year of fee payment: 20

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230503

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 502004007843

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20240226

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20240213

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20240215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20240215

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20240213