EP2512702A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines halbschalenteils - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines halbschalenteils

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EP2512702A1
EP2512702A1 EP10795664A EP10795664A EP2512702A1 EP 2512702 A1 EP2512702 A1 EP 2512702A1 EP 10795664 A EP10795664 A EP 10795664A EP 10795664 A EP10795664 A EP 10795664A EP 2512702 A1 EP2512702 A1 EP 2512702A1
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EP
European Patent Office
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sheet metal
punch
drawing die
metal blank
cutting edge
Prior art date
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Thomas Flehmig
Konstantinos Savvas
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/1241—Nonplanar uniform thickness or nonlinear uniform diameter [e.g., L-shape]

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a half-shell part with a drawing punch and a drawing die. Likewise, a device for producing a
  • sinkers are typically deep-drawn. During the thermoforming will be
  • Haibschalenteil has. Then this will be Blechrohteil in a further device to a half-shell part finished molded, wherein the existing excess material in the bottom section is displaced into the other sections of the sheet metal blank. This can reduce the amount of springback. There are two, though
  • the present invention therefore an object of the invention to provide a method and apparatus for process-reliable and cost-effective production of high-dimensional half-shell parts. Likewise, a half-shell part should be made available, from which with less effort
  • this object has been achieved according to a first teaching of the invention in that the Making a half-shell part a drawing punch and a drawing die are used and that in a single
  • Step of the drawing punch is retracted into the drawing die, a board is preformed to a sheet metal blank with at least one bottom portion, at least one frame portion and optionally a flange portion, wherein during the preforming with the drawing punch a surplus of material
  • the preforming and / or the final molding can be considered
  • Cold forming step or be carried out as a hot forming step.
  • blanks are made of steel
  • Microstructure transformation in austenite during hot forming is desired to take advantage of the superior forming properties of this microstructure and subsequent hardening, for example by transformation of austenite to martensite or others
  • Positionable bottom punches is also associated with only a small effort and thus low costs.
  • the blank sheet metal part can thus be held by the bottom punch in a particularly simple manner to the drawing die, so that slipping of the preformed Blechrohteils can be prevented during finish forming and calibrating.
  • By placing the Bodenstempeis on the voltage applied to the drawing blank sheet raw part can also at a very early stage of the final molding and Calibrating the flow of material can be selectively controlled, so that a spring-retardant half-shell part can be provided.
  • the method can be further developed by the fact that the sheet metal blank is trimmed in a single step.
  • Haibschalenteils in a single step allows one hand, lower cycle times. On the other hand, a single device can be used. As a result, a greater economy of the method can be achieved.
  • the sheet metal blank is preferably trimmed using a cutting edge arranged on the drawing punch.
  • Cutting edge can be formed on the drawing punch itself.
  • a cutting plate fastened to the drawing punch in particular also movably, which has the cutting edge.
  • a further embodiment provides that the cutting edge is brought into contact with the blank sheet metal part at the same time as the bottom punch is placed on the sheet metal blank resting on the drawing die.
  • the cutting edge thus comes into contact with the sheet metal blank at a moment when preforming is largely completed.
  • the cutting edge then suppresses a further flow of material into or out of the drawing die.
  • the Cutting edge are also brought into contact with a portion of the blank sheet metal, which is exposed to even slight tensile loads, so that the Blechrohelement can be separated at a well-defined location of the waste.
  • the method according to the invention can also be further developed by pressing the material excess from the bottom section of the sheet metal blank into the frame section and / or the optional flange section of the blank metal blank during the final shaping and calibrating.
  • Upsetting can be associated with the deep drawing
  • Sheet metal blank can be smoothed.
  • a frame portion of the sheet metal blank is to be upset, which, for. in the manufacture of flanges
  • cutting edge and compression surface can also be arranged separately from each other.
  • Hold down is held.
  • the formation of wrinkles during deep drawing, especially in thin boards, can be largely prevented.
  • the material flow into the drawing die can be specifically controlled with the hold-down device.
  • a flangeless shark shell part is produced.
  • Flangeless half-shell parts can be connected with an I-joint to a closed hollow profile, which does not disturb, projecting
  • the above-mentioned object has been achieved by a device having a drawing punch, a drawing die and means for retracting the drawing punch in the drawing die, wherein between the drawing punch and the drawing die a circuit board
  • the drawing punch can be positioned and with the drawing punch the board is vorformbar to a sheet metal blank, the drawing punch means for
  • Has optional flange portion of the blank sheet metal part and the sheet metal raw part can be finished to form a Haibschalenteil and calibrated.
  • a simple first embodiment of the device provides a positionable in the direction of the drawing die bottom punches and a corresponding Bodenstempelaufnähme, through which a surplus of material can be introduced during preforming in the sheet metal blank.
  • the production of such a drawing punch is associated with only a small effort, so that such
  • a next embodiment of the device provides that means for trimming, in particular at least one on Drawing punch arranged cutting edge, are provided. This embodiment also makes it possible to carry out trimming with the aid of the same device, so that further cost advantages and time savings can result.
  • the device can be further configured by the drawing die having an indicia associated with the cutting edge of the drawing punch. When trimming the drawing die having an indicia associated with the cutting edge of the drawing punch.
  • Blechrohteils the waste can be displaced in this franking, so that a particularly smooth cut surface can be achieved.
  • Design of the device corresponds to at least the board thickness of the reshaped board, jamming of the waste can be prevented and the inventive method can be made more reliable process.
  • An inlet contour also has the advantage that it causes self-centering of the cutting edges when placing them.
  • the inlet rounding is associated with the franking.
  • Clearance also be arranged at the same height as the cutting edge of the drawing punch.
  • the sheet metal blank located in the space between the drawing punch and the drawing die can be subjected to a compressive load, so that the sheet metal blank is compressed.
  • the undesirable inhomogeneous stress and strain distributions present after the drawing operation can be superimposed in this way and converted into newly aligned stresses which suppress unwanted springbacks of the half-shell part, i. its dimensional stability can be improved.
  • the compression over the entire cross section leads to a state of tension, the plastic flow in the entire cross section of the half-shell part
  • Another development of the invention provides an adjoining the cutting edge compression surface of the drawing punch.
  • the sheet metal blank can be specifically compressed at the cutting surface, whereby a particularly smooth cutting surface can be produced.
  • the sections of the board forming the frame section and / or the bottom section of the sheet metal blank may come into contact with the counter cutting edge.
  • the counter-cutting edge can be made rounded in a further embodiment.
  • Processes according to the invention can be half-shell parts
  • Haibschalenteils at least one third of the wall thickness W is.
  • Such half-shell parts can at their
  • Cutting surfaces with other components are particularly well welded in the I-joint.
  • Fig. la - c a first embodiment of a
  • FIG. 2 a with the in FIG. 1 shown devices producible embodiment of a
  • Haibschalenteil in perspective view the sectional edge of the half-shell part shown in Figure 2 in cross-section compared to the cutting edge of a half-shell part of the prior art. a section of a second
  • Embodiment of a device according to the invention in various states in cross section a third embodiment of a
  • Fig. 6 a with the in FIG. 5 can be produced embodiment of a producible
  • Fig. 7a-c show a fourth embodiment of a
  • Fig. 8 with the in Fig. 7 can be produced exemplary embodiment of a device shown
  • the in Fig. 1 has a device shown
  • Drawing punch 1 which can be retracted by means not shown for retraction into the drawing die 2, wherein he in the in Figs. la to 1c eweiis shown
  • Positions can be brought to a board 17 first a sheet stock 5 and then from the
  • the drawing punch 1 has means for introducing a
  • Sheet metal stock 5 on. It has a shape that can be changed by a bottom punch 6, which is arranged displaceably in a bottom punch holder 7.
  • the drawing die 2 facing edges 8 and 9 of the bottom punch 6 are
  • Bottom portion 4 of the sheet metal blank 5 can be reduced.
  • a cutting edge 10 and an adjoining compression surface 11 are formed on the drawing punch 1.
  • the compression surface 11 is substantially normal to the deep drawing direction, i. for retraction of the drawing punch 1 in the drawing die 2, aligned.
  • the drawing die 2 has a franking 12 with a
  • imaging draw frame portion 16 merges, wherein a counter cutting edge 14 is formed.
  • the franking 12 is so wide and deep that during deep drawing the board 17 is not hindered by the counter cutting edge 14.
  • a board 17 between the drawing punch 1 and the drawing die 2 is arranged.
  • the board 17 with the thickness P is held with a holding-down device 18 on the drawing die 2.
  • the bottom punch 6 is located in a direction towards the Pulling die 2 protruding position and has contact with the board 17th
  • the board 17 is of the hold-18 so on the
  • Pulling die 2 held that on the one hand pulled material underneath v / ground, but on the other hand, a bulging of the board 17 and a concomitant wrinkling is avoided.
  • Sash portion 15 are compressed. This also contributes to the high dimensional accuracy of the finished, in FIG. 2
  • flangeless half-shell part 3 which is characterized in particular by a relatively smooth cut surface 20.
  • Half shell part 3 is the smooth cut portion of
  • Haibschalenteil 3 can be welded in a particularly simple manner with other components, especially with a Haibschalenteil produced with a comparable device, in the I-joint to a closed hollow profile.
  • Embodiment of an apparatus for producing a flangeless half-shell part 3 ' shown. This also has a drawing punch 1 'with a bottom punch 6' and a drawing die 2 'on.
  • the franking 12 ' is not gradual, but with a slope 21' in the
  • the slope 21 ' has the advantage over the step-like transition that a counter cutting edge 14' is formed with a duller angle. Thus, their wear can be reduced become. In addition, it is easier to manufacture.
  • a step-like transition provides less resistance to the waste to be displaced during trimming and reduces the risk of jamming of the waste in the device.
  • the bevel 21 ' causes self-centering of the cutting edge 10' during trimming.
  • Both a franking having a slope and a step-like franking can be combined with an arrangement of the cutting edge or the counter-cutting edge, in which the cutting edge and counter cutting edge in
  • FIG. 5 shows an embodiment of a
  • Device according to the invention with the flange-shaped half-shell part 3 '' can be produced. According to the devices described above is also in the in Fig. 5 shown a drawing punch 1 '' with a Base punch 6 '' present, which additionally comprises a Flanschformstkov 33 ''.
  • the drawing die 2 '' has a drawing die bottom portion 22 '' forming the bottom portion 4 '' of the sheet metal blank 5 '', a frame portion 14 '' of the blank sheet 5 ''
  • Drawing die frame section 16 '' has a
  • the bottom punch 6 '' comprises a bottom portion 26 '' and a
  • Cutting edge 10 '' This cutting edge 10 '' is assigned on the side of the drawing die 2 '' an oversized bevel 21 '', which allows the self-centering of the cutting edge 10 ''.
  • the bottom punch 6 '' of the drawing punch 1 '' is located in a direction in the direction of the drawing die 2 '' projecting position.
  • the board 17 '' is from a
  • Flange portion 23 "of the blank sheet metal 5" experiences both convex and concave bending as a result of the staggered planes of pull die flange portion 24 "and counterpart portion 30" when the blank is pulled.
  • Direction drawing die 2 '' and the sheet metal blank 5 '' is to a flange-shaped half-shell part 3 '' with the
  • the flanged-die punch portion 28 '' is formed as an offset contour of the die-face flange portion 24 ''.
  • the drawing punch 1 '' has been retracted completely into the drawing die 2 ''.
  • the offset has the value of the thickness P '' of the board 17 '', so that by the excess material of the flange portion 23 '' this is compressed.
  • the drawing die bottom portion 26 "and the drawing die bottom portion 22" correspond to the thickness P "of the board 17". Between Drawing die frame portion 16 "and die set portion 27", the offset is increased by a drawing nip, not shown in Figures 5 a-c, to allow material flow between the dies during finish forming and sizing
  • a high-dimensioned, trimmed shark shell part 3 can be produced with the device, which is shown in a perspective view in FIG. 6.
  • FIG. 7 Device according to the invention is shown in FIG. 7, with which a further form of a flange-less half-shell part 3 '' ', as shown in Fig. 8 in a perspective view, can be produced.
  • the high dimensional accuracy of the flangeless or flange-mounted half-shell parts 3, 3 ', 3 1 ', 3 ' 1 ' is promoted by the fact that is transferred by the compression of the entire cross-section in a plastic state and thus stresses can be targeted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbschalenteils mit einem Ziehstempel (1) und einem Ziehgesenk (2). Die Aufgabe, ein Verfahren zur prozesssicheren und kostengünstigen Herstellung hochmaßhaltiger Halbschalenteile anzugeben, ist dabei dadurch gelöst worden, dass in einem einzigen Arbeitsschritt der Ziehstempel in das Ziehgesenk eingefahren wird, eine Platine zu einem Blechrohteil mit mindestens einem Bodenabschnitt (4), mindestens einem Zargenabschnitt (15) und optional einem Flanschabschnitt (23 ') vorgeformt wird, wobei während des Vorformens mit dem Ziehstempel ein Materialuberschuss entweder in den Bodenabschnitt und den Zargenabschnitt oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils eingebracht wird, und das Blechrohteil zu einem Haibschalenteil (3) fertiggeformt und kalibriert wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines
Halbschalenteils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Halbschalenteils mit einem Ziehstempel und einem Ziehgesenk. Ebenso sind eine Vorrichtung zur Herstellung eines
Halbschalenteils mit einem Ziehstempel und einem Ziehgesenk sowie ein mit dem genannten Verfahren herstellbares
Haibschalenteil Gegenstand der Erfindung .
Im Automobilbau werden als Strukturelemente üblicherweise geschlossene oder offene Hohlprofile verwendet . Diese werden zunehmend aus Halbschalenteilen zusammengesetzt , deren
Querschnitte und Materialdicken speziell an den eweiligen Anwendungsfall angepasst sind.
Zur Herstellung der Halbschalenteile werden typischerweise Platinen tiefgezogen . Während des Tiefziehens werden
zwangsläufig Spannungen in die Halbschalenteile eingebracht , die zu einem Rückfedern nach dem Fertigformen führen . Das Rückfedern der Halbschalenteile erschwert j edoch
beispielsweise die genaue Positionierung der Halbschalenteile in einem Gesenk zum Verschweißen der Halbschalenteile zu einem geschlossenen Hohlprofil . In der DE 10 2007 059 251 AI ist daher vorgeschlagen worden, in einer ersten Vorrichtung aus der Platine zunächst ein Blechrohteil vorzuformen, das im Bodenabschnitt einen
Materialüberschuss gegenüber dem herzustellenden
Haibschalenteil aufweist . Anschließend wird dieses Blechrohteil in einer weiteren Vorrichtung zu einem Halbschalenteil fertiggeformt, wobei der im Bodenabschnitt vorhandene Materialüberschuss in die anderen Abschnitte des Blechrohteils verdrängt wird. Dadurch kann das Ausmaß der Rückfederung verringert werden. Es sind allerdings zwei
Vorrichtungen und zwei Arbeitsschritte notwendig, um das gewünschte Halbschalenteil zu erhalten .
Aus der DE 198 53 130 AI ist darüber hinaus ein Verfahren bekannt , mit dem Teilabschnitte eines Halbschalenteils , in denen sowohl konvexe als auch konkave Strukturen vorliegen, mit verbesserter Qualität tiefgezogen werden können . Dazu ist in dem Ziehgesenk ein federbelasteter Schieber vorgesehen . Bei der Abwärtsbewegung des Ziehstempels wird die Platine in dem fraglichen Teilabschnitt zuerst zwischen Ziehstempel und der korrespondierenden Fläche des Schiebers ausgeformt , bevor die Platine als Ganzes tiefgezogen wird . Ein
Materialüberschuss soll hiermit in bestimmten Bereichen verhindert werden . Das bekannte Verfahren erlaubt es nur, die Formtreue von Teilabschnitten des Halbschalenteils zu
verbessern .
Ausgehend von dem voran stehend genannten Stand der Technik lag der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur prozesssicheren und kostengünstigen Herstellung hochmaßhaltiger Halbschalenteile anzugeben . Ebenso sollte ein Halbschalenteil zur Verfügung gestellt werden, aus dem sich mit geringerem Aufwand
geschlossene oder offene Hohlprofile fertigen lassen .
In Bezug auf das Verfahren ist diese Aufgabe nach einer ersten Lehre der Erfindung dadurch gelöst worden, dass zur Herstellung eines Halbschalenteils ein Ziehstempel und ein Ziehgesenk verwendet werden und dass in einem einzigen
Arbeitsschritt der Ziehstempel in das Ziehgesenk eingefahren wird, eine Platine zu einem Blechrohteil mit mindestens einem Bodenabschnitt, mindestens einem Zargenabschnitt und optional einem Flanschabschnitt vorgeformt wird, wobei während des Vorformens mit dem Ziehstempel ein Materialüberschuss
entweder in den Bodenabschnitt und den Zargenabschnitt oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils eingebracht wird, und das Blechrohteil zu einem Halbschalenteil
fertiggeformt und kalibriert wird.
Das Vorformen und/oder das Fertigformen kann als
Kaltumformschritt oder als Warmumformschritt durchgeführt werden. Beim Warmumformen werden Platinen aus Stahl
üblicherweise auf Temperaturen oberhalb Acl, bevorzugt
oberhalb Ac3 erwärmt und umgeformt. Dabei ist eine
Gefügeumwandlung in Austenit während des Warmumformens gewünscht, um die besseren Umformeigenschaften dieses Gefüges auszunutzen und eine anschließende Härtung beispielsweise durch Umwandlung des Austenits in Martensit oder andere
Gefüge zuzulassen .
Entweder im Bodenabschnitt und im Zargenabschnitt bei der Herstellung von flanschlosen Halbschalenteilen oder im optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils bei der
Herstellung von flanschbehaftet Halbschalenteilen befindet sich somit mehr Material als im entsprechenden Bereich des Haibschalenteils . Dieser Materialüberschuss kann beim
Fertigformen und Kalibrieren in die anderen Abschnitte verdrängt werden, was beim gesamten Haibschalenteil
Druckspannungen induziert , die im plastischen Bereich liegen, und damit die Rückfederung nach dem Tiefziehen verringert bzw. unterdrückt werden . Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit zu Haibschalenteilen, die sich durch eine hohe
Maßhaltigkeit, d.h. geringe Toleranzen, auszeichnen .
In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens ist die
Verwendung eines Ziehstempels vorgesehen, der mindestens einen in Richtung des Ziehgesenks vorstehend positionierbaren Bodenstempel und eine korrespondierende BodenStempelaufnähme aufweist . Mit dem in vorstehender Position angeordneten
Bodenstempel wird während des Vorformens des Blechrohteils de Materialüberschuss entweder in den Bodenabschnitt und den Zargenabschnitt oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils eingebracht . Mit einem derartigen mindestens zweiteiligen Ziehstempel lässt sich auf prozesssichere Weise während des Vorformens ein Materialüberschuss im Blechrohteil bilden . Die Herstellung eines Ziehstempels mit einem
vorstehend positionierbaren Bodenstempel ist darüber hinaus mit nur einem geringen Aufwand und somit geringen Kosten verbunden .
Eine nächste Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Blechrohteil durch Einfahren des Bodenstempeis in die
Bodenstempelaufnähme, sobald der Bodenstempel auf dem an dem Ziehgesenk anliegenden Blechrohteil aufgesetzt hat ,
fertiggeformt und kalibriert wird . Das Blechrohteil kann somit von dem Bodenstempel auf besonders einfache Weise an dem Ziehgesenk gehalten werden, so dass beim Fertigformen und Kalibrieren ein Verrutschen des vorgeformten Blechrohteils verhindert werden kann . Mit dem Aufsetzen des Bodenstempeis auf dem an dem Ziehgesenk anliegenden Blechrohteil kann zudem in einem sehr frühen Stadium des Fertigformens und Kalibrierens der Materialfluss gezielt gesteuert werden, so dass ein rückfederungsfreies Halbschalenteil zur Verfügung gestellt werden kann. Das Verfahren kann ferner dadurch weitergebildet werden, dass das Blechrohteil in einem einzigen Arbeitsschritt besäumt wird . Die Fertigung eines hochmaßhaltigen, besäumten
Haibschalenteils in einem einzigen Arbeitsschritt ermöglicht einerseits geringere Taktzeiten . Andererseits kann eine einzige Vorrichtung verwendet werden . Im Ergebnis lässt sich eine größere Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erzielen .
Vorzugsweise wird das Blechrohteil unter Verwendung einer am Ziehstempel angeordneten Schneidkante besäumt . Die
Schneidkante kann dabei am Ziehstempel selbst ausgebildet sein . Alternativ kann allerdings auch eine am Ziehstempel, insbesondere auch beweglich, befestigte Schneidplatte vorgesehen sein, die die Schneidkante aufweist . Durch die Verwendung einer separaten Schneidplatte kann dabei z.B. dem Umstand, dass Schneidkante und die restlichen Bereiche des Ziehstempels einem unterschiedlichen Verschleiß unterworfen sind, Rechnung getragen werden .
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Schneidkante zeitgleich mit dem Aufsetzen des Bodenstempels auf dem an dem Ziehgesenk anliegenden Blechrohteil mit dem Blechrohteil in Kontakt gebracht wird . Die Schneidkante kommt somit in einem Moment in Kontakt mit dem Blechrohteil, wenn das Vorformen weitgehend abgeschlossen ist . Mit der Schneidkante wird dann ein weiterer Materialfluss in das Ziehgesenk oder wieder aus diesem heraus unterdrückt . Durch das Einbringen des
Materialüberschusses während des Vorformens kann die Schneidkante zudem mit einem Abschnitt des Blechrohteils in Kontakt gebracht werden, der allenfalls noch geringfügigen Zugbelastungen ausgesetzt ist, so dass das Blechrohelement an einer genau definierten Stelle von dem Verschnitt getrennt werden kann.
Weiterbilden lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch dadurch, dass während des Fertigformens und Kalibrierens der Materialüberschuss vom Bodenabschnitt des Blechrohteils in den Zargenabschnitt und/oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils gedrückt wird. Es findet somit nicht nur eine Verdrängung innerhalb des Bereiches, in den der
Materialüberschuss während des Vorformens eingebracht wurde, sondern auch in den angrenzenden Zargenabschnitt und/oder den optionalen Flanschabschnitt statt, so dass die Maßhaltigkeit des Haibschalenteils insgesamt weiter verbessert werden kann.
Die Maßhaltigkeit des herzustellenden Haibschalenteils kann in einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens dadurch erhöht werden, dass das Blechrohteil unter Verwendung einer
Stauchfläche zumindest in einem Zargenabschnitt, vorzugsweise auch in einem Bodenabschnitt, gestaucht wird. Durch das
Stauchen können die mit dem Tiefziehen einhergehenden
unerwünschten inhomogenen Spannungs- und Dehnungsverteilungen überlagert und dadurch gezielt ausgerichtet werden, so dass diese kein ungewolltes Rückfedern bewirken. Insbesondere durch das Stauchen über die gesamte Querschnittslänge lassen sich Halbschalenteile herstellen, die in allen Abschnitten eine sehr hohe Maßhaltigkeit aufweisen.
Vorzugsweise wird zu diesem Zweck eine sich an die
Schneidkante anschließende Stauchfläche verwendet , so dass mit der Stauchfläche zugleich die Schnittfläche des
Blechrohteils geglättet werden kann. Insbesondere dann, wenn ein Zargenabschnitt des Blechrohteils gestaucht werden soll, der sich, z.B. bei der Herstellung flanschbehafteter
Haibschalenteile, nicht direkt an die Schnittfläche
anschließt , können Schneidkante und Stauchfläche j edoch auch getrennt voneinander angeordnet werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Platine zumindest zu Beginn des Vorformens mit einem
Niederhalter gehalten wird. Die Bildung von Falten während des Tiefziehens, insbesondere bei dünnen Platinen, kann dadurch weitgehend verhindert werden. Außerdem kann mit dem Niederhalter der Materialfluss in das Ziehgesenk gezielt gesteuert werden.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird ein flanschloses Haibschalenteil hergestellt. Flanschlose Halbschalenteile können mit einem I-Stoß zu einem geschlossenen Hohlprofil verbunden werden, das keine störenden, vorstehenden
Abschnitte aufweist. Darüber hinaus können auf diese Weise Gewichtseinsparungen erzielt werden.
Alternativ kann allerdings auch ein flanschbehaftetes
Halbschalenteil hergestellt werden. Mit dem Flansch steht eine ebene Fläche zur Verfügung, mit der das Haibschalenteil beispielsweise auf ebene Bauteile einfach aufgeschweißt werden kann. Ferner kann mit einem Flansch eine ausreichend große Fläche für eine Verklebung des Halbschalenteils mit weiteren Bauelementen zur Verfügung gestellt werden. Nach einer zweiten Lehre der Erfindung ist die voran stehend genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst worden, die einen Ziehstempel, ein Ziehgesenk und Mittel zum Einfahren des Ziehstempels in das Ziehgesenk aufweist, wobei zwischen dem Ziehstempel und dem Ziehgesenk eine Platine
positionierbar und mit dem Ziehstempel die Platine zu einem Blechrohteil vorformbar ist, der Ziehstempel Mittel zur
Einbringung eines Materialüberschusses entweder in einen Bodenabschnitt und einen Zargenabschnitt oder einen
optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils aufweist und das Blechrohteil zu einem Haibschalenteil fertiggeformt und kalibriert werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also die Umformung von einer Platine zu einem
hochmaßhaltigen Halbschalenteil in einem einzigen Werkzeug ermöglicht, wodurch eine deutliche Kostenersparnis erzielt wird. Die Mittel zur Einbringung eines Materialüberschusses können im Rahmen einer die Form des Ziehstempels ändernden Einrichtung zu Verfügung gestellt werden . Dafür kommt
beispielsweise eine mit einem Druckmedium vorwölbbare Membran in Frage.
Eine einfache erste Ausgestaltung der Vorrichtung sieht allerdings einen in Richtung des Ziehgesenks vorstehend positionierbaren Bodenstempel und eine korrespondierende Bodenstempelaufnähme vor, durch welche ein Materialüberschuss beim Vorformen in das Blechrohteil eingebracht werden kann . Die Herstellung eines derartigen Ziehstempels ist mit einem nur geringen Aufwand verbunden, so dass eine derartige
Vorrichtung sehr preisgünstig ist .
Eine nächste Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass Mittel zum Besäumen, insbesondere mindestens eine am Ziehstempel angeordnete Schneidkante, vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es auch das Besäumen mit Hilfe der gleichen Vorrichtung durchzuführen, so dass sich weitere Kostenvorteile und Zeiteinsparungen ergeben können.
Die Vorrichtung kann weiter dadurch ausgestaltet werden, dass das Ziehgesenk eine der Schneidkante des Ziehstempels zugeordnete Freimachung aufweist. Beim Besäumen des
Blechrohteils kann der Verschnitt in diese Freimachung verdrängt werden, so dass eine besonders glatte Schnittfläche erzielt werden kann .
Sofern die Tiefe der Freimachung gemäß einer weiteren
Ausgestaltung der Vorrichtung mindestens der Platinendicke der umzuformenden Platine entspricht , kann ein Verklemmen des Verschnittes verhindert werden und das erfindungsgemäße Verfahren prozesssicherer gestaltet werden .
Ferner ermöglicht eine Weiterbildung der Vorrichtung, bei der das Ziehgesenk eine Einlaufkontur, beispielsweise eine
Einlaufverrundung aufweist , eine Erleichterung des
Materialflusses in das Ziehgesenk . Eine Einlaufkontur hat ferner den Vorteil , dass sie eine SelbstZentrierung der Schneidkanten beim Aufsetzen derselben bewirkt . Vorzugsweise ist die Einlaufverrundung dabei der Freimachung zugeordnet .
Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass die Schneidkante in vollständig in das Ziehgesenk
eingefahrener Position des Ziehstempels von einer am
Ziehgesenk, insbesondere an der Freimachung, angeordneten GegenSchneidkante in Tiefziehrichtung beabstandet oder auf gleicher Höhe angeordnet ist . Sofern eine Druckbelastung des Blechrohteils weitgehend vermieden werden soll, kann die Gegenschneidkante der
Freimachung auch auf gleicher Höhe wie die Schneidkante des Ziehstempels angeordnet sein.
In zu der Schneidkante vergleichbarer Weise kann die
Gegenschneidkante am Ziehgesenk selbst oder an einer an dem Ziehgesenk ggf. beweglich befestigten Gegenschneidplatte ausgebildet sein.
Bei einer in Tiefziehrichtung beabstandeten Schneidkante kann beim Fertigformen und Kalibrieren das im Raum zwischen dem Ziehstempel und dem Ziehgesenk befindliche Blechrohteil einer Druckbelastung ausgesetzt werden, so dass das Blechrohteil gestaucht wird. Die nach dem Ziehvorgang vorhandenen und unerwünschten inhomogenen Spannungs- und Dehnungsverteilungen können auf diese Weise überlagert und in neu ausgerichtete Spannungen überführt werden, die ungewollte Rückfederungen des Halbschalenteils unterdrücken, d.h. dessen Maßhaltigkeit verbessert werden. Die über den gesamten Querschnitt erfolgte Stauchung führt zu einem Spannungs zustand, der plastisches Fließen im gesamten Querschnitt des Halbschalenteils
hervorruft .
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht eine sich an die Schneidkante anschließende Stauchfläche des Ziehstempels vor. Auf diese Weise kann auch das Blechrohteil gezielt an der Schnittfläche gestaucht werden, wodurch eine besonders glatte Schnittfläche erzeugt werden kann. Während des Tiefziehens kommen die den Zargenabschnitt und/oder den Bodenabschnitt des Blechrohteils bildenden Abschnitte der Platine ggf. mit der Gegenschneidkante in Kontakt. Um dennoch einen einwandfreien Materialfluss zu gewährleisten, kann in einer weiteren Ausgestaltung die Gegenschneidkante abgerundet gestaltet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem
erfindungsgemäßen Verfahren können Halbschalenteile
hergestellt werden, die eine Wandstärke W aufweisen und bei denen der Glattschnittanteil der Schnittflächen des
Haibschalenteils mindestens ein Drittel der Wandstärke W beträgt. Solche Halbschalenteile können an ihren
Schnittflächen mit anderen Bauteilen besonders gut im I-Stoß verschweißt werden.
Weite vorteilhafte Eigenschaften der Vorrichtung lassen sich der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens entnehmen. Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer
Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert und veranschaulicht . In der Zeichnung zeigen
Fig . la - c ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen
Zuständen im Querschnitt ;
Fig. 2 ein mit der in Fig . 1 gezeigten Vorrichtungen herstellbares Ausführungsbeispiel eines
Haibschalenteil in perspektivischer Ansicht ; die Schnittkante des in der Fig. 2 gezeigten Halbschalenteils im Querschnitt im Vergleich zur Schnittkante eines Halbschalenteils aus dem Stand der Technik; einen Ausschnitt eines zweiten
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Zuständen im Querschnitt ; ein drittes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Zuständen im Querschnitt ; Fig. 6 ein mit der in Fig . 5 gezeigten Vorrichtung herstellbares Ausführungsbeispiel eines
Halbschalenteils in perspektivischer Ansicht ;
Fig . 7a - c ein viertes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen
Zustanden im Querschnitt und
Fig . 8 ein mit der in Fig . 7 gezeigten Vorrichtung herstellbares Ausführungsbeispiel eines
Haibschalenteils in perspektivischer Ansicht .
Die in der Fig . 1 gezeigte Vorrichtung weist einen
Ziehstempel 1 auf, der durch nicht dargestellte Mittel zum Einfahren in das Ziehgesenk 2 eingefahren werden kann, wobei er in die in den Fig . la bis 1c eweiis dargestellten
Positionen gebracht werden kann, um aus einer Platine 17 zunächst ein Blechrohteil 5 und anschließend aus dem
Blechrohteil 5 ein Halbschalenteil 3 herzustellen.
Der Ziehstempel 1 weist Mittel zur Einbringung eines
Materialüberschusses in einen Bodenabschnitt 4 des
Blechrohteiis 5 auf. Er hat eine Form, die sich durch einen Bodenstempel 6 verändern lässt, der verschiebbar in einer Bodenstempelaufnahme 7 angeordnet ist. Die dem Ziehgesenk 2 zugewandten Kanten 8 und 9 des Bodenstempels 6 sind
abgerundet, so dass die Gefahr einer Knickbildung im
Bodenabschnitt 4 des Blechrohteils 5 verringert werden kann.
An dem Ziehstempel 1 ist darüber hinaus eine Schneidkante 10 und eine sich unmittelbar an diese anschließende Stauchfläche 11 ausgebildet. Die Stauchfläche 11 ist dabei im Wesentlichen normal zur Tiefziehrichtung, d.h. zur Einfahrrichtung des Ziehstempels 1 in das Ziehgesenk 2, ausgerichtet.
Das Ziehgesenk 2 weist eine Freimachung 12 mit einer
Einlauf errundung 13 auf, die stufenartig in den
Zargenabschnitt 15 des zu fertigen Halbschalenteils 3
abbildenden Ziehgesenkzargenabschnitt 16 übergeht, wobei eine Gegenschneidkante 14 gebildet wird. Die Freimachung 12 ist dabei so breit und tief, dass beim Tiefziehen die Platine 17 nicht durch die Gegenschneidkante 14 behindert wird.
Zunächst wird entsprechend dem in der Fig. la gezeigten
Zustand eine Platine 17 zwischen dem Ziehstempel 1 und dem Ziehgesenk 2 angeordnet. Die Platine 17 mit der Dicke P wird dabei mit einem Niederhalter 18 an dem Ziehgesenk 2 gehalten. Der Bodenstempel 6 befindet sich in einer in Richtung des Ziehgesenkes 2 vorstehenden Position und hat Kontakt mit der Platine 17.
Mit den nicht gezeigten Mitteln zum Einfahren, welche mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet sein können, werden nun Ziehstempel 1 und Ziehgesenk 2 in die in der Fig. lb dargestellte Position gebracht. Dadurch wird die Platine 17 zu einem Blechrohteil 5 mit einem Zargenabschnitt 15 und einem Bodenabschnitt 4 vorgeformt. Mit einer hier nicht dargestellten Verriegelung wird der Bodenstempel 6 dabei in der vorstehenden Position verriegelt. Es ist allerdings auch denkbar den Bodenstempel 6 beispielsweise durch einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder auch eine Feder während des Vorformens in der vorstehenden Position zu halten.
Die Platine 17 wird von dem Niederhalter 18 so an dem
Ziehgesenk 2 gehalten, dass einerseits Material darunter hergezogen v/erden kann, andererseits aber ein Hochwölben der Platine 17 und eine damit einhergehende Faltenbildung vermieden wird.
Durch den vorstehenden Bodenstempel 6 wird ein Durchhang zur Sollgeometrie des Bodens gebildet, d.h. ein
Materialüberschuss in den Bodenabschnitt 4 des Blechrohteils 5 eingebracht. Im Bereich der Einlauf errundung 13 liegt das Blechrohteil 5 an der Freimachung 12 an. Der Bodenstempel 6 setzt in der in Fig. lb gezeigten Position auf dem an dem Ziehgesenk 2 anliegenden Blechrohteil 5 auf. Gleichzeitig kommt die Schneidkante 10 des Ziehstempels 1 in Kontakt mit dem Blechrohteil 5. In dieser Position wird nun die Verriegelung des Bodenstempels 6 freigegeben, so dass der Bodenstempel 6 bei weiterem Einfahren des Ziehstempels 1 in das Ziehgeserik 2 in die Bodenstempelaufnahme 7 hineingeschoben wird. Im Falle eines mit einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder eine Feder in vorstehender Position gehaltenem Bodenstempel genügt es, dass die Mittel zum Einfahren die durch Zylinder oder Federn ausgeübten Kräfte überwinden. Durch die Schneidkante 10 werden bei weiterer Annäherung von Ziehstempel 1 und Ziehgesenk 2 an genau definierter Stelle lokale Spannungen im Blechrohteil 5 erzeugt, so dass sich ein Riss bildet und eine Besäumung des Blechrohteils 5 erfolgt. Der Verschnitt 19, d.h. das nicht genutzte Material der
Platine 17, wird dabei in die Freimachung 12 des
Ziehgesenks 2 verdrängt.
Gleichzeitig wird, wie mit Pfeil angedeutet, der beim
Vorformen erzeugte Materialüberschuss vom Bodenabschnitt 4 und vom Zargenabschnitt 15 in das gesamte Blechrohteil 5 gedrückt. Die durch das Tiefziehen der Platine 17 bedingten Spannungen im Zargenabschnitt 15 werden somit gezielt
ausgerichtet. Die Rückfederung eines mit dieser Vorrichtung hergestellten Halbschalenteiis ist daher allenfalls gering ausgeprägt und die Maßhaltigkeit des Halbschalenteiis erhöht.
In der in der Fig. lc gezeigten Position ist der Ziehstempel 1 vollständig in das Ziehgesenk eingefahren. Er befindet sich im unteren Totpunkt. Der Ziehstempel 1 und das Ziehgesenk 2 bilden dabei im Wesentlichen ein Negativabbild der Innenbzw. Außenkontur des herzustellenden Halbschalenteiis. Die Schneidkante 10 des Ziehstempels 1 ist dabei in Tiefziehrichtung beabstandet zu der dem Ziehgesenk 2
zugeordneten Gegenschneidkante 14 angeordnet. Dadurch kann im Verlauf des Fertigformens und Kalibrierens der
Zargenabschnitt 15 gestaucht werden. Dies trägt ebenfalls zur hohen Maßhaltigkeit des fertigen, in der Fig. 2
dargestellten, flanschlosen Halbschalenteils 3 bei, das sich insbesondere durch eine verhältnismäßig glatte Schnittfläche 20 auszeichnet.
In Bezug auf die Wandstärke W des erfindungsgemäßen
Halbschalenteils 3 beträgt der Glattschnittanteil der
Schnittfläche 20, wie in der Fig. 3a schematisch dargestellt im Vergleich zu einem Haibschalenteil aus dem Stand der
Technik (Fig. 3b), mehr als ein Drittel. Demzufolge lässt sich das dargestellte Haibschalenteil 3 auf besonders einfache Weise mit weiteren Bauelementen, insbesondere auch mit einem mit einer vergleichbaren Vorrichtung hergestellten Haibschalenteil, im I-Stoß zu einem geschlossenen Hohlprofil verschweißen.
In der Fig . 4 ist ein Ausschnitt aus einer alternativen
Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines flanschlosen Halbschalenteils 3 ' gezeigt . Diese weist ebenfalls einen Ziehstempel 1 ' mit einem Bodenstempel 6 ' und ein Ziehgesenk 2 ' auf. Die Freimachung 12 ' geht allerdings nicht stufenartig, sondern mit einer Schräge 21 ' in den
Ziehgesenkzargenabschnitt 16' über . Die Schräge 21 ' hat gegenüber dem stufenartigen Übergang den Vorteil , dass eine GegenSchneidkante 14 ' mit einem stumpferen Winkel gebildet wird . Somit kann deren Abnutzung verringert werden. Zudem lässt sie sich einfacher fertigen. Andererseits setzt ein stufenartiger Übergang dem während des Besäumens zu verdrängendem Verschnitt weniger Widerstand entgegen und verringert die Gefahr eines Verklemmens des Verschnittes in der Vorrichtung. Zudem bewirkt die Schräge 21' während des Besäumens eine SelbstZentrierung der Schneidkante 10'.
Ebenso wie in der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung befindet sich darüber hinaus die Schneidkante 10' in
vollständig in das Ziehgesenk 2 ' eingefahrener Position des Ziehstempels 1' in Tiefziehrichtung tiefer als die
Gegenschneidkante 14' (vgl. Fig. 4e) . Demzufolge wird bei der in der Fig. 4 gezeigten Vorrichtung der gesamte Querschnitt des Haibschalenteils 3' gestaucht und in einen plastischen Zustand überführt .
Sowohl eine Freimachung, die eine Schräge aufweist , als auch eine stufenartigen Freimachung können mit einer Anordnung der Schneidkante bzw. der Gegenschneidkante kombiniert werden, bei der sich Schneidkante und GegenSchneidkante in
vollständig in das Ziehgesenk eingefahrener Position des Ziehstempels auf mindestens gleicher Höhe befinden .
Im Hinblick auf den Ablauf der Umformung von der Platine 17 ' über ein Blechrohteil 5 ' zu einem Halbschalenteil 3 ' wird auf die Erläuterungen zur Fig . 1 verwiesen .
Schließlich zeigt Fig . 5 eine Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der ein flanschbehaftetes Halbschalenteil 3 ' ' hergestellt werden kann . Entsprechend der voran stehend beschriebenen Vorrichtungen ist auch bei der in Fig . 5 gezeigten Vorrichtung ein Ziehstempel 1 ' ' mit einem Bodenstempel 6'' vorhanden, der zusätzlich einen Flanschformstempel 33 ' ' umfasst .
Das Ziehgesenk 2'' weist einen den Bodenabschnitt 4 ' ' des Blechrohteils 5'' formenden Ziehgesenkbodenabschnitt 22'', einen den Zargenabschnitt 14 ' ' des Blechrohteils 5''
formenden Ziehgesenkzargenabschnitt 16'' und einen den
Flanschabschnitt 23'' des Blechrohteils 5'' formenden
Ziehgesenkflanschabschnitt 24'' auf . Der Übergang 25 ' ' zwischen Ziehgesenkflanschabschnitt 24 ' ' und
Ziehgesenkzargenabschnitt 16'' weist dabei eine
Einlauf errundung bzw . einen Ziehradius auf .
In korrespondierender Weise umfasst der Bodenstempel 6 ' ' einen Bodenabschnitt 26'' und einen
Bodenstempelzargenabschnitt 27 ' ' und der Flanschformstempel 33 ' ' einen Flanschformstempelabschnitt 28 ' ' mit einer
Schneidkante 10''. Dieser Schneidkante 10 ' ' ist auf Seite des Ziehgesenkes 2 ' ' eine überdimensioniert dargestellte Schräge 21 ' ' zugeordnet , die die Selbst Zentrierung der Schneidkante 10 ' ' ermöglicht .
Zur Herstellung des flanschbehafteten Halbschalenteils 3 ' ' wird, wie in der Fig . 5a gezeigt , zuerst die Platine 17 ' ' zwischen dem Ziehstempel 1 ' ' und dem Ziehgesenk 2 ' '
angeordnet . Der Bodenstempel 6 ' ' des Ziehstempels 1 ' ' befindet sich dabei in einer in Richtung des Ziehgesenks 2 ' ' vorstehenden Position . Die Platine 17 ' ' wird von einem
Niederhalter 18 ' ' außerhalb des Ziehgesenkflanschabschnittes 24'' an dem Ziehgesenk 2 ' ' gehalten . Der Gegenhalteabschnitt 30 ' ' des Ziehgesenkes 2 ' ' , gegen den die Platine 17 ' ' mit dem Niederhalter 18 ' ' gehalten wird, ist dabei gegenüber Ziehgesenk.fianschabschnitt 24'' weiter von dem
Ziengesenkbodenabschnitt 22'' entfernt.
Durch Einfahren des Ziehstempels 1'' in das Ziehgesenk 2'' wird zunächst ein Blechrohteil 5'' vorgeformt, wobei im
Flanschabschnitt 23'' des Blechrohteils 5'' ein
Materialüberschuss erzeugt wird (vgl. Fig. 5b). Der
Flanschabschnitt 23 ' ' des Blechrohteils 5 ' ' erfährt durch die versetzten Ebenen von Ziehgesenkflanschabschnitt 24 ' ' und Gegenhaiteabschnitt 30 ' ' beim Ziehen der Platine sowohl eine konvexe als auch eine konkave Biegung . .
Zeitgleich mit dem Aufsetzen des Bodenstempeis 6 ' ' auf dem an dem Ziehgesenkbodenabschnitt 22 ' ' anliegenden Blechrohteil 5 ' ' bekommt die Schneidkante 10 ' 1 Kontakt mit dem
Blechrohteil 5 ' ' .
Nach dem Aufsetzen des Bodenstempels 6'' auf dem Blechrohteil 5 ' ' bewegt sich nur noch der Flanschformstempel 33 ' in
Richtung Ziehgesenk 2 ' ' und das Blechrohteil 5 ' ' wird zu einem flanschbehafteten Halbschalenteil 3 ' ' mit der
Schneidkante 10 ' ' besäumt , fertiggeformt und kalibriert . .
In der in Fig . 5c gezeigten vollständig in das Ziehgesenk 2 ' ' eingefahrenen Position des Ziehstempels 1 ' ' ist zu erkennen, dass der Flanschtormstempelabschnitt 28 ' ' als Offsetkontur des Ziehgesenkflanschabschnittes 24 ' ' ausgebildet ist . Der Offset hat den Wert der Dicke P ' ' der Platine 17 ' ' , so dass durch das überschüssige Material des Flanschabschnitts 23 ' ' dieser gestaucht wird . Der Offset zwischen
Ziehstempelbodenabschnitt 26'' und Ziehgesenkbodenabschnitt 22 ' ' entspricht der Dicke P ' ' der Platine 17 ' ' . Zwischen Ziehgesenkzargenabschnitt 16' ' und Ziehstempelzargenabschnitt 27 ' ' ist der Offset um einen in den Fig. 5 a - c nicht dargestellten Ziehspalt erhöht, um während des Fertigformens und Kalibrierens einen Materialfluss zwischen den
unterschiedlichen Abschnitten des Blechrohteils 5'' zu ermöglichen .
Mit der Vorrichtung lässt sich somit beispielsweise ein hochmaßhaltiges, besäumtes Haibschalenteil 3 ' ' herstellen, das in der Fig. 6 in perspektivischer Ansicht dargestellt ist .
Eine weitere Variante einer Ausführungs form einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fig . 7 , mit der eine weitere Form eines flanschlosen Halbschalenteils 3 ' ' ' , wie es in Fig. 8 in perspektivischer Ansicht dargestellt ist, hergestellt werden kann.
Der einzige Unterschied zu der in Fig. 5a - c gezeigten
Vorrichtung besteht darin, dass der Flanschformstempel 33 ' ' ' seitlich eine Ausnehmung mit einer Schneidkante 10 ' ' ' aufweist , so dass nach dem Besäumen des Blechrohteils 5 ' ' ' und durch das weitere Zufahren der Vorrichtung der
Endabschnitt des Blechrohteils 5 ' ' ' in die Ausnehmung überführt wird . Das flanschlose Halbschalenteil 3 ' ' ' ist fertig geformt und kalibriert .
Die Hochmaßhaltigkeit der flanschlosen oder flanschbehafteten Halbschalenteile 3 , 3 ' , 31 ' , 3 ' 1 ' wird dadurch gefördert , dass durch die Stauchung der gesamte Querschnitt in einem plastischen Zustand überführt wird und Spannungen dadurch gezielt ausgerichtet werden können .

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Herstellung eines Halbschalenteils mit einem Ziehstempel (1, 1 ' , 1 ' ' , 1 ' ' ' ) und einem Ziehgesenk ^ 2 ^ 2 2 2 )
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s in einem einzigen Arbeitsschritt der Ziehstempel ( 1 , 1 ' , 1 ' ' , 1 ' ' ' ) in das Ziehgesenk (2, 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' )
eingefahren wird, eine Platine ( 17 , 17 ' , 17 ' ' , 17''') zu einem Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) mit mindestens einem Bodenabschnitt (4, 4 ' , 4 ' ' , ' ' ' ) , mindestens einem Zargenabschnitt ( 15 , 15 ' , 15'', 15 ' ' ' ) und optional einem Flanschabschnitt (23 ' ' , 23 ' ' ' ) vorgeformt wird, wobei während des Vorformens mit dem Ziehstempel (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) ein Materialüberschuss entweder in den
Bodenabschnitt (4, ' , 4 ' ' , 4 ' ' ' ) und den Zargenabschnitt (14, 14 ' , 14 ' ' , 14 ' ' ' ) oder den optionalen
Flanschabschnitt (23 ' ' ) des Blechrohteils (5, 5', 5 ' ' , 5 ' ' ' ) eingebracht wird, und das Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) zu einem Haibschalenteil (3, 3 ' , 3' ' , 3 ' ' ' ) fertiggeformt und kalibriert wird .
Verfahren nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Ziehstempel (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) verwendet wird, der mindestens einen in Richtung des Ziehgesenks (2, 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) vorstehend positionierbaren Bodenstempel (6, 6 ' , 6 ' ' , 6 ' ' ' ) aufweist , und mit dem in vorstehender Position angeordnetem Bodenstempel (6, 6 ' , 6 ' ' , 6 ' ' ' ) während des Vorformens des Blechrohteils (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) der
Materialüberschuss in den Bodenabschnitt (4, 4 ' , 4 ' ' , 4 ' ' ' ) und den Zargenabschnitt ( 15 , 15', 15'', 15 ' ' ' ) und/oder den optionalen Flanschabschnitt (23'', 23 ' ' ' ) des Blechrohteils (5, 5', 5 ' ' , 5 ' ' ' ) eingebracht wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) durch Einfahren des Bodenstempeis ( 6, 6 ' , 6 ' ' , 6 ' ' ' ) in die
BodenStempelaufnähme (7, 7 ' , 7 ' ' , 7 ' ' ' ) , sobald der
Bodenstempel (6, 6 ' , 6 ' ' , 6 ' ' ' ) auf dem an dem Ziehgesenk (2, 2 ' , 2·', 2 ' ' ' ) anliegenden Blechrohteil (5, 5' , 5' ' , 5 ' ' ' ) aufgesetzt hat , fertiggeformt und kalibriert wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) in dem einzigen
Arbeitsschritt , vorzugsweise unter Verwendung einer am Ziehstempel (1, 1", 1 ' ' , 1 ' ' ' ) angeordneten Schneidkante (10, 10 ' , 10 ' ' , 10 ' ' ' ) , besäumt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Schneidkante (10, 10 ' , 10 ' ' , 10 ' ' ' ) zeitgleich mit dem Aufsetzen des Bodenstempels (6, 6', 6 ' ' , 6 ' ' ' ) auf dem an dem Ziehgesenk (2 , 2', 2 ' ' , 2 ' ' ' ) anliegenden Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) mit dem Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) in Kontakt gebracht wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s während des Fertigformens und Kalibrierens der
Materialüberschuss vom Bodenabschnitt ( 4 , 4 ' , 4 ' ' , 4 ' ' ' ) des Blechrohteils (5, 5 ' , 5' ', 5 ' ' ' ) in den
Zargenabschnitt ( 15 , 15', 15 ' ' , 15 ' ' ' ) des Blechrohteils
(5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) gedrückt wird. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Blechrohteil (5, 5', 5 ' ' , 5 ' ' ' ) unter Verwendung einer Stauchfläche ( 11 , 11 ' ' , 11 ' ' ' ) , insbesondere unter Verwendung einer sich an die Schneidkante (10)
anschließenden Stauchfläche (11), zumindest in einem
Zargenabschnitt ( 15 , 15 ' ' , 15 ' ' ' ) , vorzugsweise auch in einem Bodenabschnitt (4, 4 ' ' , 4' ' ' ) , gestaucht wird .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Platine ( 17 , 17 ' , 17 ' ' , 17' ' ') zumindest zu Beginn des Vorformens mit einem Niederhalter ( 18 , 18 ' , 18 ' ' , 18 ' ' ' ) gehalten wird . 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s aus dem Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) ein flanschloses Haibschalenteil (3, 3 ' , 3 ' ' ' ) oder ein flanschbehaftetes Halbs chalenteil ( 3 ' ' ) hergestellt wird .
10. Vorrichtung zur Herstellung eines Halbschalenteils mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Ziehstempel (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) und einem Ziehgesenk (2, 2* , 2' ' , 2' " ) ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Vorrichtung Mittel zum Einfahren des Ziehstempels (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) in das Ziehgesenk (2, 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) aufweist , wobei zwischen Ziehstempel (1, 1 ' , 1 ' ' , 1 ' ' ' ) und Ziehgesenk ( 2 , 2 ' , 2 ' ' , 21 ' ' ) eine Platine (17, 17 ' , 17'', 17 ' ' ' ) positionierbar ist , die Platine mit dem Ziehstempel in ein Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) vorformbar ist, der Ziehstempel ( 1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) Mittel zur Einbringung eines Materialüberschusses entweder in einen Bodenabschnitt (4, 4 ' , ' ' , 4 ' ' ' ) und einen
Zargenabschnitt ( 15 , 15 ' , 15 ' ' , 151 ' ' ) oder einen
optionalen Flanschabschnitt (231 ' , 23''') des
Blechrohteils (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) aufweist und das
Blechrohteil (5, 5 ' , 5 ' ' , 5 ' ' ' ) mit dem Ziehstempel (1, 1 ' , 1 ' ' , 11 ' ' ) zu einem Haibschalenteil (3, 3 ' , 3 ' ' , 3 ' ' 1 ) fertiggeformt und kalibriert werden kann .
Vorrichtung nach Anspruch 10 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Ziehstempel (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) mindestens einen in Richtung des Ziehgesenks (2 , 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) vorstehend positionierbaren Bodenstempel (6, 6 ' , 6 ' ' , 6 ' ' ' ) und optional eine korrespondierende Bodenstempelaufnähme (7, 7 ' , 7 ' ' , 7 ' ' ' ) aufweist .
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s Mittel zum Besäumen, insbesondere mindestens eine am Ziehstempel (1, 1', 1 ' ' , 1 ' ' ' ) angeordnete Schneidkante (10, 10 ' , 10 ' ' , 10 ' ' ' ) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Ziehgesenk ( 2 , 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) mindestens eine der Schneidkante (10, 10 ' , 10 ' ' , 10 ' ' ' ) des Ziehstempels ( 1 , 11 , 1'', 1 ' ' ' ) zugeordnete Freimachung (12, 12 ' , 12 ' ' , 12 ' ' ' ) aufweist .
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Tiefe (T, Τ', T' ' , Τ' ' ' ) der Freimachung (12, 12', 12'', 12 ' ' ' ) mindestens der Platinendicke (P, P ' , P ' ' , P ' ' ' ) der umzuformenden Platine ( 17 , 17 ' , 17 ' ' , 17 ' ' ' ) entspricht .
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Ziehgesenk (2 , 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) eine Einlauf errundung, insbesondere eine an der Freimachung angeordnete
Einlaufverrundung ( 13 , 13 ' , 13 ' ' , 13 ' ' ' ) , aufweist .
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Schneidkante (10, 10 ' , 10 ' ' , 10 ' ' ' ) in vollständig in das Ziehgesenk eingefahrener Position des Ziehstempels in Tiefziehrichtung beabstandet von einer am Ziehgesenk (2, 2 ' , 2 ' ' , 2 ' ' ' ) , insbesondere an der Freimachung ( 12 , 12 ' , 12 ' ' , 12 ' ' ' ) , angeordneten GegenSchneidkante ( 14 , 14'', 14 ' ' ' ) oder mindestens auf gleicher Höhe wie die
GegenSchneidkante (14') angeordnet ist .
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die GegenSchneidkante ( 14 , 14', 14 ' ' , 14''') abgerundet ist .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Ziehstempel (1, 1 ' , 1'', 1 ' ' ' ) eine Stauchfläche ( 11 , 11'', 11''')/· insbesondere eine sich direkt an die
Schneidkante (10) anschließende Stauchfläche (11), aufweist .
Halbschalenteil hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, insbesondere mit einer
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s es eine Wandstärke W aufweist und der GlattSchnittanteil der Schnittflächen (20, 20'', 20''') des Halbschalenteils (3, 3'', 3''') mindestens ein Drittel der Wandstärke W beträgt .
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