EP2419547B1 - Verfahren zur herstellung eines formteils - Google Patents

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EP2419547B1
EP2419547B1 EP10718421.0A EP10718421A EP2419547B1 EP 2419547 B1 EP2419547 B1 EP 2419547B1 EP 10718421 A EP10718421 A EP 10718421A EP 2419547 B1 EP2419547 B1 EP 2419547B1
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EP
European Patent Office
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aluminum sheet
forming
cold
aluminum
tool
Prior art date
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EP10718421.0A
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English (en)
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EP2419547A1 (de
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Karl Michael Radlmayr
Wolfgang Stall
Claudio Canalini
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Voestalpine Metal Forming GmbH
Original Assignee
Voestalpine Metal Forming GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005—Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a molded part from an aluminum sheet having an aluminum alloy, in particular from an aluminum alloy of the 5000 series, in which at least the aluminum sheet is introduced into a forming tool and cold-formed by this and in a further step or in further steps the cold-formed aluminum sheet is heated at least once, at least in certain areas, and further formed at least once.
  • a procedure is for example in the US-A-2005199032 disclosed.
  • the invention has therefore set itself the task of improving a method of the type described above in such a way that, despite the high strength of the molded part, a fast throughput time in the manufacture of the molded part and a flexibly adaptable production output of molded parts can be made possible.
  • this method is intended to create cost-effective production of molded parts.
  • the invention solves the problem posed by the features of claim 1.
  • the heated aluminum sheet is subjected to further deformation before it reaches a temperature which the aluminum sheet has during its cold deformation, then not only can the time span between the two deformation steps be reduced, so that comparatively short Throughput times can be made possible, but it can also turn out that the strength of the molded part is not significantly reduced compared to other methods.
  • the heating can be used advantageously or can definitely be used for the recovery of the structure of the aluminum alloy in order to be able to counteract undesirable strain hardening. This is entirely possible for a person skilled in the art via the parameters time and / or temperature level during heating and possibly also via the time of subsequent cooling.
  • the parameters for heating and for the cooling of the aluminum sheet can be selected or set in such a way that, for example, the aluminum sheet can be subjected to further deformation before the heated and cold-formed aluminum sheet is cooled to room temperature.
  • this does not exclude the possibility of heating and / or cooling the aluminum sheet several times before further deformation; it can only be decisive that the heated aluminum sheet continues to deform before it reaches a temperature that the aluminum sheet has during its cold deformation is subjected.
  • a method can now be created that can combine the opposing advantages of a short throughput time on the one hand with a comparatively high degree of deformation and a comparatively high strength on the other.
  • the cold-formed aluminum sheet which is heated in a further step, is fed directly to the further forming process without significant cooling and then the aluminum sheet is subjected to a warm forming process below the recrystallization temperature or a hot forming process above the recrystallization temperature of the aluminum alloy.
  • a method can be created with which a comparatively continuous processing of the aluminum sheet can take place.
  • Such processes are also referred to as "in-line" processes, since there is no need to adhere to considerable storage times from the first process step to the finished molded part.
  • the method according to the invention can therefore also be dispensed with in the production of a molded part with an aluminum alloy on comparatively large production areas, which have to exist, for example, due to storage during artificial aging, so that inexpensive production can also be made possible.
  • a furnace for artificial aging can be avoided, so that a considerable number of cold-formed aluminum sheets does not have to be produced for this purpose, so that the method according to the invention enables a flexibly adaptable production output.
  • an aluminum sheet can be understood as a flat finished rolling mill product made of an aluminum material or an aluminum alloy.
  • the aluminum sheet is formed into a partial shape of the molded part by cold forming and into the final shape of the molded part by further deformation, then increased degrees of deformation can arise in the molded part because the aluminum sheet can be exposed to increased loads through further heated forming.
  • reduced forming of the aluminum sheet to a partial form can be started, so that a reduced risk of strain hardening must also be expected.
  • the degree of deformation during cold forming can be set in such a way that the heating and, if necessary, the cooling carried out in a next step is sufficient to reduce strain hardening in the structure in such a way that no significant change in strength has to be expected.
  • a recovery of the structure after the cold forming results from the fact that the cold formed aluminum sheet is heated below the recrystallization temperature of the aluminum alloy, between 150 and 350 degrees Celsius.
  • the method according to the invention can allow the lubricant to be removed from the aluminum sheet only in one step after further forming.
  • the applied lubricant can remain on the aluminum sheet during the process because its disintegration can be avoided by avoiding artificial aging known from the prior art. Costly and time-consuming cleaning steps are advantageously reduced because the lubricant is only removed from the aluminum sheet in one step after further forming.
  • Lubricants or lubricants with a temperature resistance of up to 350 degrees Celsius are known from the prior art.
  • Advantageous properties for the production of the molded part result when the aluminum sheet is at least partially reshaped by deep drawing.
  • a combination of deep drawing and stretch drawing can also be used to shape the aluminum sheet.
  • the aluminum sheet is introduced into a forming tool during further forming, then advantageous process conditions for producing the molded part can be created.
  • the forming tool already used for cold forming is used again, which can save costs. If the forming tool is heated, any possible cooling of the aluminum sheet can be reduced.
  • the cold-formed aluminum sheet is at least partially trimmed before and / or after further forming, then a particular accuracy of the molded part created with it can be made possible.
  • FIG. 1 is for example the inventive method for producing a molded part 1 according to Fig. 7 described in more detail.
  • an aluminum sheet 2 which has an aluminum alloy, for example the 5000, 6000 or 7000 series, after Fig. 2 is subjected to a change in shape, in particular deformation.
  • the 5000 series in particular has proven to be preferred because this alloy is comparatively strong, malleable and easier to further process.
  • the aluminum sheet 2 is introduced into the forming tool 3 for the purpose of forming and is cold-formed in this at room temperature, in particular deep-drawn. Thereafter, the cold-formed aluminum sheet 2 is removed from the forming tool 3 and via a Figure 4a schematically shown gas burner 4 is heated.
  • the aluminum sheet 2 is now subjected to a further reshaping with a reshaping tool 5, this reshaping tool 5 also optionally following the reshaping tool 3 Fig. 2 can represent.
  • the aluminum sheet 2 is deep-drawn with the aid of the forming tool 5.
  • this further deformation Fig. 5 at least partially a temperature that is higher than the temperature during cold forming. This can be achieved in that before the heated, cold-formed aluminum sheet 2 is cooled to its temperature during the cold-forming process Fig. 2 the aluminum sheet 2 after further deformation Fig. 5 is subjected.
  • the method according to the invention also makes it possible to provide a device with a reduced space requirement because, for example, the comparatively large space requirement for artificial aging can be avoided.
  • the aluminum sheet 2 is first brought into a partial mold 6 of the molded part 1 during cold forming. This is then followed by further forming Fig. 5 the aluminum sheet 2 or the partial mold 6 is brought into the final shape 7 of the molded part 1.
  • Different deformation can be recognized, for example, from the left-hand parts of the molding tools 3 and 5, which are different in height. So can the Figures 2 and 4 it can be seen that the aluminum sheet 2 is deformed to an increased extent during further deformation compared to the cold deformation in order to obtain reduced work hardening during cold forming.
  • the degree of deformation in the two steps for deformation can, however, also be reversed or the same, which has not been shown in more detail.
  • a spray nozzle 9 is shown, via which the lubricant 8 can be applied to the aluminum sheet 2. Since the process according to the invention can avoid long process steps, such as those resulting, for example, from artificial aging, and, in contrast, the aluminum sheet 2 is formed into a molded part 1 at comparatively short time intervals, the lubricant 8, provided that it is temperature-resistant, can be used up to the last process step Aluminum sheet 2 remain without the fear of decomposition of the lubricant 8. Elaborate cleaning processes or repeated application of lubricant 8 can thus be avoided. In contrast to the prior art, it is thus conceivable that lubricant 8 is only removed from the aluminum sheet 2 in a step after further forming Fig. 5 to remove what for example in step after Fig. 7 can be done.
  • a particularly uniform and / or precisely positioned heating of the cold-formed aluminum sheet 2 can take place if this is introduced in the form of the aluminum sheet 2 at least partially following counter-shapes 10, 11 of a heating tool 12, which heating tool 12 in Figure 4b is shown.
  • Heating means 13 are provided along the contour of the counter-forms 10, 11 at the points of the desired heating.
  • the cold-formed aluminum sheet 2 is introduced into a tool 14 in order to be able to cut it to at least partial dimensions.
  • This tool 14 can already be provided with means for heating the cold-formed aluminum sheet 2, but that has not been shown in detail. This could, however, the process step after Fig. 4a or 4b be avoided.
  • the end shape 7 can be trimmed further, including in Fig. 6 this is introduced into a tool 15. This tool 15 can also follow the tool 14 Fig. 3 represent. Likewise in this process step after Fig. 6 or in further process steps, not shown, the end shape 7 can be edged and / or possibly also perforated.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils aus einem eine Aluminiumlegierung aufweisenden Aluminiumblech, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung der 5000 Reihe, bei dem wenigstens das Aluminiumblech in ein Umformwerkzeug eingebracht und durch dieses kaltumgeformt wird und in einem weiteren Schritt bzw. in weiteren Schritten das kaltumgeformte Aluminiumblech mindestens einmal zumindest bereichsweise erwärmt sowie wenigstens einmal weiter umgeformt wird. Solch ein Verfahren ist zum Beispiel in der US-A-2005199032 offenbart.
    • Stand der Technik
  • Um einen hohen Umformungsgrad bei vergleichsweise hoher Festigkeit eines Formteils erreichen zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt ( DE 10 2008 032 911 A1 ), ein Aluminiumblech zuerst einer Kaltumformung bei Raumtemperatur, dann einer Erwärmung bzw. einer Warmauslagerung und abschließend nochmals einer Kaltumformung bei Raumtemperatur zu unterwerfen. Der Zwischenschritt des Warmauslagerns soll Kaltverfestigungen, die durch das Kaltumformen entstehen, reduzieren, um so einen erhöhten Umformungsgrad garantieren zu können. Von Nachteil bei diesem bekannten Verfahren ist dessen vergleichsweise lange Verfahrensdauer, weil insbesondere das Warmauslagern mit seinem Erwärmen und anschließenden Abkühlen zeitintensiv ist. Schnelle Durchlaufzeiten bzw. eine flexible Anpassung in der Anzahl der Produktion von Formteilen können mit solch einem Verfahren nicht ermöglicht werden. Hinzu kommt, dass ein Warmauslagern in einem Ofen vergleichsweise kostenintensiv und auch einen großen Platzbedarf fordert, so dass damit eine kostengünstige Herstellung von Formteilen nicht durchgeführt werden kann.
  • Außerdem ist aus dem Stand der Technik bekannt ( EP 0 726 106 A1 ), ein Werkstück nach einem Kaltumformschritt in einen Autoklaven zum Warmauslagern einzubringen. Während dieses Warmauslagerns wird das Werkstück durch ein Presswerkzeug zum Kriechen gebracht, um damit das Werkstück einerseits formstabil zu halten und andererseits am Werkstück eventuell noch verbliebene Konturungenauigkeiten sowie zur Rückfederung führende Eigenspannungen ausgleichen zu können. Vergleichsweise kurze Durchlaufzeiten in der Herstellung eines Formteils sowie hohe Umformgrade am Formteil können mit diesem Verfahren nicht ermöglicht werden, insbesondere weil es für ein Umformen eines Fließens über der Fließgrenze des Formteils bedarf.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art derart zu verbessern, dass trotz einer hohen Festigkeit des Formteils eine schnelle Durchlaufzeit in der Herstellung des Formteils und ein flexibel anpassbarer Produktionsausstoß an Formteilen ermöglicht werden kann. Außerdem soll dieses Verfahren eine kostengünstige Herstellung von Formteilen schaffen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
  • Wird das erwärmte Aluminiumblech noch vor einem Erreichen einer Temperatur, die das Aluminiumblech bei seiner Kaltumformung aufweist, der weiteren Umformung unterworfen, dann kann nicht nur die Zeitspanne zwischen den beiden Umformschritten vermindert werden, so dass vergleichsweise kurze Durchlaufzeiten ermöglicht werden können, sondern es kann sich auch herausstellen, dass damit die Festigkeit des Formteils nicht wesentlich gegenüber anderen Verfahren vermindert ist. Die Erwärmung kann nämlich vorteilhaft genutzt werden bzw. durchaus für die Erholung des Gefüges der Aluminiumlegierung herangezogen werden, um unerwünschten Kaltverfestigungen entgegenwirken zu können. Dies ist einem Fachmann durchaus über die Parameter Zeit und/oder Temperaturhöhe beim Erwärmen und gegebenenfalls auch über die Zeit eines anschließenden Abkühlens ohne weiteres möglich. Die Parameter beim Erwärmen und beim dadurch nicht ausgeschlossenen Abkühlen des Aluminiumblechs können durchaus derart gewählt bzw. eingestellt werden, dass beispielsweise noch vor einem Abkühlen des erwärmten und kaltumgeformten Aluminiumblechs auf Raumtemperatur das Aluminiumblech der weiteren Umformung unterworfen werden kann. Dies schließt jedoch nicht aus, dass mehrmals ein Erwärmen und/oder Abkühlen des Aluminiumblechs bis zum weiteren Umformen durchgeführt wird, entscheidend kann nur sein, dass das erwärmte Aluminiumblech noch vor einem Erreichen einer Temperatur, die das Aluminiumblech bei seiner Kaltumformung aufweist, der weiteren Umformung unterworfen wird. Erfindungsgemäß kann nun ein Verfahren geschaffen werden, dass die aus dem Stand der Technik gegenläufigen Vorteile einer kurzen Durchlaufzeit auf der einen Seite mit einem vergleichsweise hohen Umformungsgrad und einer vergleichsweise hohen Festigkeit auf der anderen Seite verbinden kann. Vorstellbar zur Erhöhung des Umformungsgrads ist weiter, dass das kaltumgeformte und in einem weiteren Schritt erwärmte Aluminiumblech ohne wesentliche Abkühlung direkt der weiteren Umformung zugeführt wird und dann das Aluminiumblech einer Halbwarmumformung unter der Rekristallisationstemperatur oder einer Warmumformung über der Rekristallisationstemperatur der Aluminiumlegierung unterworfen wird. Auf jeden Fall kann mit einer Vermeidung einer Warmauslagerung ein Verfahren geschaffen werden, mit dem eine vergleichsweise durchgehende Bearbeitung des Aluminiumblechs erfolgen kann. Solche Verfahren werden auch als "In-Line" Verfahren bezeichnet, da bei diesen vom ersten Verfahrensschritt bis zum fertigen Formteil keine erheblichen Lagerzeiten eingehalten werden müssen. Aus diesem Grund kann auch das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung eines Formteils mit einer Aluminiumlegierung auf vergleichsweise große Produktionsflächen, die beispielsweise durch eine Lagerung beim Warmauslagern bestehen müssen, verzichtet werden, so dass damit auch eine kostengünstige Herstellung möglich werden kann. Hinzu kann kommen, dass damit ein Ofen für ein Warmauslagern vermeidbar sein kann, wodurch dafür nicht eine erhebliche Anzahl an kaltumgeformten Aluminiumblechen hergestellt werden müssen, so dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein flexibel anpassbarer Produktionsausstoß möglich werden kann. Außerdem wird noch festgehalten, dass ein Aluminiumblech als ein flaches Walzwerkfertigprodukt aus einem Aluminiumwerkstoff bzw. einer Aluminiumlegierung verstanden werden kann.
  • Wird das Aluminiumblech durch das Kaltumformen in eine Teilform des Formteils und durch das weitere Umformen in die Endform des Formteils umgeformt, dann können sich erhöhte Umformungsgrade beim Formteil eröffnen, weil das Aluminiumblech durch ein erwärmtes weiteres Umformen erhöhten Belastungen aussetzbar ist. Außerdem bzw. alternativ dazu kann beim Kaltumformen mit einer verminderten Umformung des Aluminiumblechs zu einer Teilform begonnen werden, so dass auch mit einer verminderten Gefahr des Entstehens von Kaltverfestigungen gerechnet werden muss. Insbesondere kann der Umformungsgrad beim Kaltumformen derart eingestellt werden, dass das in einem nächsten Schritt durchgeführte Erwärmen und gegebenenfalls das Abkühlen ausreicht, derart Kaltverfestigungen im Gefüge zu vermindern, dass mit keiner wesentlichen Festigkeitsänderung gerechnet werden muss.
  • Eine Erholung des Gefüges nach der Kaltumformung ergibt sich dadurch, dass das kaltumgeformte Aluminiumblech unterhalb der Rekristallisationstemperatur der Aluminiumlegierung, zwischen 150 und 350 Grad Celsius, erwärmt wird.
  • Wird vor dem Kaltumformen das Aluminiumblech mit einem temperaturbeständigen Schmiermittel versehen, dann kann das erfindungsgemäße Verfahren erlauben, vom Aluminiumblech das Schmiermittel erst in einem Schritt nach dem weiteren Umformen zu entfernen. Das aufgetragene Schmiermittel kann so während des Verfahrens am Aluminiumblech verbleiben, weil dessen Zerfall durch eine Vermeidung einer aus dem Stand der Technik bekannten Warmauslagerung vermeidbar ist. Kosten- und zeitintensive Reinigungsschritte sind so vorteilhaft vermindert, weil erst in einem Schritt nach dem weiteren Umformen das Schmiermittel vom Aluminiumblech entfernt wird. Schmiermittel bzw. Schmierstoffe mit einer Temperaturbeständigkeit bis zu 350 Grad Celsius sind aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Vorteilhafte Eigenschaften zur Herstellung des Formteils ergeben sich, wenn das Aluminiumblech durch Tiefziehen wenigstens teilweise umgeformt wird. Ebenso kann dadurch eine Kombination an Tiefziehen und Streckziehen zum Umformen des Aluminiumblechs angewandt werden.
  • Wird das Aluminiumblech beim weiteren Umformen in ein Umformwerkzeug eingebracht, dann können vorteilhafte Verfahrensbedingungen zur Herstellung des Formteils geschaffen werden. Außerdem kann möglich werden, dass das bereits beim Kaltumformen benutze Umformwerkzeug nochmals verwendet wird, was Kosten sparen kann. Ist das Umformwerkzeug erwärmt, dann kann ein eventuelles Abkühlen des Aluminiumblechs vermindert werden.
  • Wird das kaltumgeformte Aluminiumblech vor und/oder nach dem weiteren Umformen zumindest teilweise beschnitten, dann kann eine besondere Genauigkeit des damit geschaffenen Formteils ermöglicht werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • In den Figuren ist beispielsweise ein Ablaufbeispiel des Verfahrens gemäß dem Erfindungsgegenstand dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    ein Besprühen eines Aluminiumblechs mit Schmiermittel,
    Fig. 2
    einen Schritt des Kaltumformens des Aluminiumblechs mit einem Umformwerkzeug,
    Fig. 3
    ein Beschneiden des kaltumgeformten Aluminiumblechs mit einem weiteren Werkzeug,
    Fig. 4a
    und 4b alternative Möglichkeiten zum Erwärmen des kaltumgeformten Aluminiumblechs,
    Fig. 5
    ein weiteres Umformen des erwärmten Aluminiumblechs in einem Umformwerkzeug,
    Fig. 6
    ein abschließendes Endbeschneiden des Aluminiumblechs mit einem Werkzeug und
    Fig. 7
    das durch das Verfahren hergestellte Formteil.
    Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Gemäß den Figuren 1 bis 6 wird beispielsweise das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Formteils 1 nach Fig. 7 näher beschrieben. So ist gemäß Fig. 1 zu erkennen, dass ein Aluminiumblech 2, das eine Aluminiumlegierung, beispielsweise der 5000, 6000 oder 7000 Reihe, aufweist, nach Fig. 2 einer Formveränderung insbesondere Umformung unterworfen wird. Insbesondere die 5000 Reihe hat sich als bevorzugt herausgestellt, da diese Legierung vergleichsweise fest, umformbar und leichter weiter verarbeitbar ist. Das Aluminiumblech 2 wird zum Zweck der Umformung in das Umformwerkzeug 3 eingebracht und wird in diesem bei Raumtemperatur kaltumgeformt, insbesondere tiefgezogen. Danach wird das kaltumgeformte Aluminiumblech 2 dem Umformwerkzeug 3 entnommen und über einen gemäß Fig. 4a schematisch dargestellten Gasbrenner 4 erwärmt. Andere Arten zum Erwärmen des Aluminiumblechs 2 sind vorstellbar und einem Fachmann geläufig, beispielsweise kann dies über Waffeleisen, Infrarot, Laser, Induktion, Ultraschall und/oder auch über konduktive Verfahren erfolgen. Im Allgemeinen kann damit das kaltumgeformte Aluminiumblech 2 gesamt oder auch teilweise erwärmt werden, im letzteren Fall kann dies im oder im umliegenden Bereich der durch das Umformen am meisten beanspruchten Bereiche des Aluminiumblechs 2 liegen. Temperaturen in der Höhe von 150 bis 350 Grad Celsius sind gemäß der Erfindung vorgesehen und das Erwärmen liegt unterhalb der Rekristallisationstemperatur der Aluminiumlegierung. In einem weiteren Schritt nach Fig. 5 wird nun das Aluminiumblech 2 einer weiteren Umformung mit einem Umformwerkzeug 5 unterworfen, wobei dieses Umformwerkzeug 5 auch gegebenenfalls das Umformwerkzeug 3 nach Fig. 2 darstellen kann. Auch hier wird das Aluminiumblech 2 mit Hilfe des Umformwerkzeugs 5 tiefgezogen. Um besondere Voraussetzungen bei der Herstellung des Formteils 1 zu schaffen, weist das Aluminiumblech 2 bei dieser weiteren Umformung nach Fig. 5 zumindest teilweise eine gegenüber der Temperatur bei der Kaltumformung erhöhte Temperatur auf. Dies kann dadurch erreicht werden, dass noch vor einem Abkühlen des erwärmten kaltumgeformten Aluminiumblechs 2 auf seine Temperatur bei der Kaltumformung nach Fig. 2 das Aluminiumblech 2 der weiteren Umformung nach Fig. 5 unterworfen wird. Es kann daher ein "In-Line" Verfahren in der Fertigung geschaffen werden, weil das aus dem Stand der Technik bekannte Warmauslagern das erfindungsgemäße Verfahren nicht unterbrechen kann. Sohin kann schneller auf Kundenanforderungen in der Stückzahl reagiert werden, was unter anderem auch eine aufwendige Lagerhalterung vermeiden kann. Hinzu kommt, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch ermöglicht, eine Vorrichtung mit einem verminderten Platzbedarf zur Verfügung zu stellen, weil beispielsweise der vergleichsweise große Platzbedarf beim Warmauslagern vermieden werden kann.
  • Um den Grad der Kaltverfestigungen beim ersten Umformen des Aluminiumblechs 2 nach Fig. 2 zu vermindern, wird das Aluminiumblech 2 beim Kaltumformen zunächst in eine Teilform 6 des Formteils 1 gebracht. Anschließend wird dann durch das weitere Umformen nach Fig. 5 das Aluminiumblech 2 bzw. die Teilform 6 in die Endform 7 des Formteils 1 gebracht. Die nach Fig. 2 und Fig. 5 verschiedene Umformung kann beispielsweise an den in der Höhe unterschiedlichen linken Teilen der Formwerkzeuge 3 und 5 erkannt werden. Sohin kann den Figuren 2 und 4 entnommen werden, dass das Aluminiumblech 2 beim weiteren Umformen gegenüber dem Kaltumformen erhöht umgeformt wird, um so verminderte Kaltverfestigungen beim Kaltumformen zu erhalten. Der Umformgrad bei den beiden Schritten zur Umformung kann jedoch auch umgekehrt oder gleich sein, was nicht näher dargestellt worden ist.
  • Vor dem Kaltumformen des Aluminiumblechs 2 wird dieses mit einem temperaturbeständigen Schmiermittel 8 versehen. Zu dieser Darstellung des Verfahrensschritts ist in Fig. 1 eine Sprühdüse 9 dargestellt, über die das Schmiermittel 8 auf das Aluminiumblech 2 aufgebracht werden kann. Da das erfindungsgemäße Verfahren lange Verfahrensschritte, wie diese beispielsweise ein Warmauslagern bedingt, vermeiden kann, und im Gegensatz dazu in vergleichsweise kurzen Zeitabständen das Aluminiumblech 2 zu einem Formteil 1 geformt wird, kann das Schmiermittel 8 unter der Voraussetzung einer Temperaturbeständigkeit bis zum letzten Verfahrensschritt auf dem Aluminiumblech 2 bleiben, ohne dass eine Zersetzung des Schmiermittels 8 befürchtet werden muss. Aufwendige Reinigungsprozesse oder auch ein mehrmaliges Auftragen von Schmiermittel 8 kann so vermieden werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist sohin vorstellbar, dass Schmiermittel 8 vom Aluminiumblech 2 erst in einem Schritt nach dem weiteren Umformen nach Fig. 5 zu entfernen, was beispielsweise im Schritt nach Fig. 7 erfolgen kann.
  • Eine besonders gleichmäßige und/oder positionsgenaue Erwärmung des kaltumgeformten Aluminiumblechs 2 kann erfolgen, wenn dieses in der Form des Aluminiumblechs 2 zumindest teilweise folgende Gegenformen 10, 11 eines Heizwerkzeugs 12 eingebracht wird, welches Heizwerkzeug 12 in Fig. 4b dargestellt ist. Entlang der Kontur der Gegenformen 10, 11 sind an den Stellen der gewünschten Erwärmung Heizmittel 13 vorgesehen.
  • Nach dem Kaltumformen nach Fig. 2 wird das kaltumgeformte Aluminiumblech 2 in ein Werkzeug 14 eingebracht, um dieses zumindest auf Teilmaß beschneiden zu können. Dieses Werkzeug 14 kann bereits mit Mitteln zum Erwärmen des kaltumgeformten Aluminiumblechs 2 versehen sein, was jedoch nicht näher dargestellt worden ist. Damit könnte jedoch der Verfahrensschritt nach Fig. 4a oder 4b vermieden werden.
  • Nach dem weiteren Umformen nach Fig. 5 kann die Endform 7 weiter beschnitten werden, wozu in Fig. 6 dieses in ein Werkzeug 15 eingebracht wird. Dieses Werkzeug 15 kann auch das Werkzeug 14 nach Fig. 3 darstellen. Ebenso kann in diesem Verfahrensschritt nach Fig. 6 oder in weiteren nicht dargestellten Verfahrensschritten die Endform 7 abgekanntet und/oder eventuell auch gelocht werden.

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Formteils (1) aus einem eine Aluminiumlegierung aufweisenden Aluminiumblech (2), insbesondere aus einer Aluminiumlegierung der 5000 Reihe, bei dem wenigstens das Aluminiumblech (2) in ein Umformwerkzeug (3) eingebracht und durch dieses kaltumgeformt wird und in einem weiteren Schritt bzw. in weiteren Schritten das kaltumgeformte Aluminiumblech (2) mindestens einmal zumindest bereichsweise erwärmt sowie wenigstens einmal weiter umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das kaltumgeformte Aluminiumblech (2) unterhalb der Rekristallisationstemperatur der Aluminiumlegierung zwischen 150 und 350 Grad Celsius erwärmt wird und dass das erwärmte Aluminiumblech (2) noch vor einem Erreichen einer Temperatur, die das Aluminiumblech (2) bei seiner Kaltumformung aufweist, der weiteren Umformung unterworfen wird, wobei das Aluminiumblech (2) durch Tiefziehen oder durch eine Kombination an Tiefziehen und Streckziehen umgeformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumblech (2) durch das Kaltumformen in eine Teilform (6) des Formteils (1) und durch das weitere Umformen in die Endform (7) des Formteils (1) umgeformt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Kaltumformen das Aluminiumblech (2) mit einem temperaturbeständigen Schmiermittel (8) versehen wird, wobei erst in einem Schritt nach dem weiteren Umformen das Schmiermittel (8) vom Aluminiumblech (2) entfernt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumblech (2) beim weiteren Umformen in ein, insbesondere erwärmtes Umformwerkzeug (5) eingebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwärmen des kaltumgeformten Aluminiumblechs (2) dieses in eine der Form des Aluminiumblechs zumindest teilweise folgende Gegenform (10, 11) eines Heizwerkzeugs (12) eingebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das kaltumgeformte Aluminiumblech (2) vor und/oder nach dem weiteren Umformen zumindest teilweise beschnitten wird.
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