EP2569113B1 - Verfahren zur herstellung von hohlprofilen mit einem längsflansch - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hohlprofilen mit einem längsflansch Download PDF

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EP2569113B1
EP2569113B1 EP11723298.3A EP11723298A EP2569113B1 EP 2569113 B1 EP2569113 B1 EP 2569113B1 EP 11723298 A EP11723298 A EP 11723298A EP 2569113 B1 EP2569113 B1 EP 2569113B1
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EP
European Patent Office
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die
profile
shaped profile
longitudinal flange
shaped
Prior art date
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EP11723298.3A
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EP2569113A1 (de
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Thomas Flehmig
Michael BRÜGGENBROCK
Jörg GORSCHLÜTER
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Publication date
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    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing hollow profiles with a longitudinal flange, wherein by inserting a punch in a first die a arranged between the punch and the first die board is preformed into a U-profile with a first leg and a second leg and wherein with a second die, the U-profile is formed into an O-profile with a longitudinal flange, wherein at the preforming of the board to the Ü-profile in at least the first leg a Leksflanschschenkelabêt is formed and the Leksflanschsschenabrough during the molding of the U-profile to a O-profile is formed substantially form presented to a part of the longitudinal flange.
  • a method for producing a hollow profile with a longitudinal flange for example, in DE 10 2005 011 764 A1 described.
  • a cross-sectionally U-shaped profile with parallel legs is produced in a first bending die by means of a punch.
  • this U-shaped profile is formed in a second bending die by means of an upper bending die to a tubular body with a closed cross-section.
  • a longitudinally extending flange is formed in at least one of the legs.
  • Hollow profiles with longitudinal flange are used especially in vehicle as body elements use.
  • the longitudinal flange serves for example for the connection of Body panels.
  • At the dimensional accuracy of hollow profiles ever higher demands are made. This applies in particular to the sections of the hollow profiles with which the hollow sections are connected to other components.
  • These requirements are not always met with hollow profiles manufactured with the conventional method with longitudinal flange, since due to the transport of the U-shaped profile of the first die to the second die inevitably results in a certain degree of inaccuracy, if not very complex and costly measures are taken. This applies in particular to curved hollow profiles.
  • the present invention therefore has the object of specifying a process reliable method for producing hollow sections with a longitudinal flange.
  • this object is achieved by a method for producing hollow profiles with a longitudinal flange, in which at the beginning of the preforming by means of a positioning in the direction of advance, displaceable sub-punch of the punch and a counter to the retraction direction positioned above, displaceable side wall of the first Gesenk the L jossflanschschenkelabrough is formed by further retraction of the punch in the first die of the punch and the side wall are each moved from the projecting position into a flush position and the board is preformed to the U-profile.
  • the longitudinal flange is already formed in the preforming step in which a U-profile is produced, so that the dimensions of a part of the longitudinal flange can be specified precisely.
  • the overall dimensional stability of the hollow profile can thus be improved, since in the later forming steps the high dimensional accuracy of the longitudinal flange no longer has to be taken into account explicitly.
  • Retraction in the sense of the invention means that the punch and the first die move toward one another, ie a relative movement between punch and die. This can be ensured either by a movement of the punch or the first die but also by a movement of both the punch and the first die.
  • the Leksflanschschenkelabites is inventively formed at the earliest possible time. At this time, the position of the board is specified and the risk of warping by a simultaneously running deep drawing process largely reduced.
  • the method can be further developed by using a first die with at least one first displaceable sidewall and displacing the first sidewall in the retraction direction when the U-profile is formed into the O-profile with longitudinal flange by means of the second die.
  • the sidewall can laterally support the U-profile during molding to the O-profile with longitudinal flange, so that the process reliability of the method can be improved.
  • a second die which comprises a first part die associated with the longitudinal flange leg portion and at least one further die part, and the U profile is formed into the zero profile by lowering the further die before the first die , By dividing the second die, the process reliability in forming the U-profile to the 0-profile can be further improved.
  • Double longitudinal flanges are characterized by an increased rigidity, so that higher forces can be introduced into the hollow profile with them.
  • the method can be further configured by introducing a support core, in particular an articulated support core, into the U-profile before the U-profile is shaped into the O-profile with a longitudinal flange.
  • a support core in particular an articulated support core
  • the U-profile can be supported during molding to the 0-profile from the inside and a buckling can be avoided.
  • the use of an articulated Support core allows a support even if the U-profile is to be formed into a curved hollow profile.
  • a structured support core can also be pulled out of the curved hollow profile without destruction.
  • the method can also be further developed by forming an edge joint by forming the U-profile to the 0-profile with longitudinal flange and closing the O-profile along the edge joint at least partially with material fit.
  • the heat input into the hollow profile can be minimized.
  • a change in the material properties of the hollow profile by closing can thus be largely avoided.
  • the support core is pulled before or after the cohesive closing. Pulling the support core prior to cohesive closure can facilitate the removal of the support core. For example, the risk of accidental cohesive connection of the support core is reduced with the 0-profile. In addition, the edge impact can be made accessible in this way for closing from the inside. On the other hand, a pulling of the support core allows a higher dimensional accuracy of the hollow profile to be produced.
  • the hollow profile is made of a monolithic board, a tailored blank or a patchwork blank.
  • a monolithic board is understood to be one which consists of a single sheet of a given thickness and a single material.
  • Monolithic boards can be special be inexpensively separated from cold or hot tapes.
  • "Tailored blanks” refers to blanks that are assembled from individual sheets of different thickness, strength and / or surface coating. As a result, it is possible, on the one hand, to use a thicker and / or even thinner, but also higher-strength material in places with a higher load, so that a lower weight is achieved with a higher load capacity. On the other hand, can be used at the remaining locations on thinner sheets.
  • Tailored blanks thus allow a reduction in weight with the same strength properties.
  • motherboards are strengthened locally by attaching individual additional reinforcement plates. Motherboard and reinforcing plates can be easily shaped together afterwards. The laborious and costly attachment of reinforcements on the later component can thus be omitted.
  • Tailored blanks are also suitable as base plates for patchwork blanks, wherein the reinforcing plates can be used to provide localized reinforcement in a small area, so that a further reduced thickness or another material can be selected for the individual sheets of the tailored blanks.
  • Fig. 1 shows a board 1, which is tailored specifically for the production of a hollow profile with longitudinal flange.
  • the blank of the board 1 mainly depends on the geometry of the finished hollow profile but also on the geometry of the formed during the preforming Lssensflanschschenkelabitess 10.
  • the cut board 1 between a punch 2 and a first die 3 is arranged.
  • the first die 3 is composed of two side walls 4 and 6 and a bottom element 5.
  • the board 1 is preformed into a U-profile 7.
  • a first leg 8 and a second leg 9 and in the first leg a Leksflanschschenkelabrough 10 is formed.
  • a support core 11 is then introduced.
  • the U-profile is formed by means of a second die 12 to a 0-profile with longitudinal flange.
  • Fig. 4 shows a not yet completely transformed into an O-profile U-shaped profile 13.
  • the second die 12 used for molding is used shown in a slightly raised position.
  • the U-profile 13 is formed around the support core 11.
  • the shape of the L jossflanschschenkelabsacrificinges 10 is substantially retained.
  • the material is doubled.
  • this portion of the U-profile 13 is squeezed together, so that a 0-profile is formed with a doubled squeeze flange.
  • Fig. 5 shows the corresponding hollow section 14 after the laser welding of the edge joint formed by the two legs and pulling the support core 11.
  • Longitudinally of the curved hollow section 14 is a doubled longitudinal flange 15 is formed with the other components can be attached to the hollow section 14.
  • Fig. 6 shows greatly simplifies the process steps performed in the manufacture of the hollow profile, in each of which the resulting cross-sectional shapes are shown.
  • a U-profile 17 is first preformed with a first leg 18 and a second leg 19.
  • a Leksflanschschenkelabites 20 is formed in the first leg 18.
  • the U-profile 17 is formed into an O-profile 21.
  • the Leksflanschschenkelabites 20 is doubly formattahrend doubled and squeezed into a longitudinal flange 22.
  • the longitudinal flange 22 therefore has a particularly good dimensional stability and due to the doubling an enormous strength.
  • the longitudinal flange 22 can then be used very well for fastening the hollow profile or for fastening other components to the hollow profile.
  • the edge impact 23 is at least partially closed by laser welding, so that the hollow profile has a very high Stiffness receives.
  • a support core is used. This is used for complex hollow sections. For simple geometries, it is quite possible to dispense with a support core.
  • Fig. 7 shows a further tailored board 24 for producing a hollow profile. This is between a punch 25 and a first die 26, as in Fig. 8 illustrated arranged.
  • the punch 25 in this case has a partial punch 27 positioned in the retraction direction R above.
  • the partial punch 27 is associated with a displaceable side wall 28 of the first die 26, which is also positioned above.
  • the longitudinal flange leg portion 29 in the first leg 30 of the in the first leg 30 of the in the Fig. 9 illustrated U-profile 31 formed.
  • the partial punch 27 and the side wall 28 are displaced into a flush position and the first leg 30 and the second leg 32 are formed.
  • an articulated support core 33 is introduced into the further arranged in the first die 26 U-profile 31.
  • the second die 34 is composed of a first part die 35 assigned to the longitudinal flange leg portion 29 and a further part die 36, Fig. 10 ,
  • First, according to Fig. 11 moves the partial die 36 in the direction of the first die 26.
  • the part of the U-profile facing away from the longitudinal flange leg section 29 is deformed.
  • the part of the die 35 lowers, so that an O-profile is formed.
  • the hollow profile 37 can be very complex shaped, for example, be curved. Nevertheless, the method according to the invention makes it possible to produce a hollow profile with a longitudinal flange 38 which is highly dimensionally stable.
  • Fig. 13 are the individual process steps of the last embodiment of an inventive production of a hollow profile illustrated by the individual cross-sectional shapes during the process steps illustrated (without support core).
  • the board 39 is preformed into a U-profile 40 having a first leg 41 and a second leg 42.
  • a Lijnsflanschschenkelabexcellent 43 is formed in the first leg 41.
  • the U-profile 40 is then formed via an intermediate profile 44 to a 0-profile 45 and the edge joint 46 welded.
  • the contour enclosing the cavity forms, together with the longitudinal flange 47, a shape reminiscent of the numeral "6".

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen mit einem Längsflansch, wobei durch Einfahren eines Stempels in ein erstes Gesenk eine zwischen dem Stempel und dem ersten Gesenk angeordnete Platine zu einem U-Profil mit einem ersten Schenkel und einem zweiten Schenkel vorgeformt wird und wobei mit einem zweiten Gesenk das U-Profil zu einem O-Profil mit einem Längsflansch geformt wird, wobei beim Vorformen der Platine zu dem Ü-Profil in zumindest dem ersten Schenkel ein Längsflanschschenkelabschnitt ausgeformt wird und der Längsflanschsschenkelabschnitt während des Formens des U-Profils zu einem O-Profil im Wesentlichen formwahrend zu einem Teil des Längsflansches ausgebildet wird.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlprofils mit einem Längsflansch wird beispielsweise in der DE 10 2005 011 764 A1 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird in einem ersten Biegegesenk mittels eines Stempels ein im Querschnitt U-förmiges Profil mit parallelen Schenkeln hergestellt. Anschließend wird dieses U-förmige Profil in einem zweiten Biegegesenk mittels eines oberen Biegegesenks zu einem Rohrkörper mit geschlossenem Querschnitt geformt. Dabei wird in zumindest einem der Schenkel ein in Längsrichtung verlaufender Flansch gebildet. Bei dem aus der DE 10 2005 011 764 A1 bekannten Verfahren muss also das U-förmige Profil aus dem ersten Biegegesenk entnommen und in das zweite Biegegesenk eingebracht werden, um zu einem O-förmige Profil umgeformt werden zu können.
  • Des Weiteren sind aus der GB 1914 01384 A , der DE 43 28 441 A1 und aus der US 1,344,105 Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils mit einem Längsflansch bekannt, bei welchen mindestens ein Längsflanschschenkelabschnitt während des Formens des U-Profils zu einem O-Profil im Wesentlichen formwahrend zu einem Teil des Längsflansches ausgebildet ist.
  • Hohlprofile mit Längsflansch finden insbesondere im Fahrzeugbau als Karosserieelemente Verwendung. Der Längsflansch dient dabei beispielsweise zur Anbindung von Karosserieblechen. An die Maßhaltigkeit von Hohlprofilen werden immer höhere Anforderungen gestellt. Dies gilt insbesondere für die Abschnitte der Hohlprofile, mit denen die Hohlprofile mit anderen Bauteilen verbunden werden. Diesen Anforderungen werden mit dem herkömmlichen Verfahren gefertigte Hohlprofile mit Längsflansch nicht immer gerecht, da sich aufgrund des Transports des U-förmigen Profils von dem ersten Gesenk zu dem zweiten Gesenk zwangsläufig eine gewisse Ungenauigkeit ergibt, wenn nicht sehr aufwändige und kostenintensive Maßnahmen ergriffen werden. Dies gilt insbesondere für gekrümmte Hohlprofile.
  • Ausgehend von dem voran stehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein prozesssicheres Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen mit einem Längsflansch anzugeben.
  • Nach einer ersten Lehre der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen mit einem Längsflansch gelöst, bei welchem zu Beginn des Vorformens mittels eines in Einfahrrichtung vorstehend positionierten, verschiebbaren Teilstempels des Stempels und einer entgegen der Einfahrrichtung vorstehend positionierten, verschiebbaren Seitenwand des ersten Gesenks der Längsflanschschenkelabschnitt ausgeformt wird, durch weiteres Einfahren des Stempels in das erste Gesenk der Teilstempel und die Seitenwand jeweils von der vorstehenden Position in eine bündige Position verschoben werden und die Platine zu dem U-Profil vorgeformt wird.
  • Erfindungsgemäß wird demnach bereits bei dem Vorformschritt, bei welchem ein U-Profil erzeugt wird, zumindest ein Teil des Längsflansches ausgeformt, so dass die Abmessungen des eines Teils des Längsflansches genau vorgegeben werden können. Die gesamte Maßhaltigkeit des Hohlprofils lässt sich damit verbessern, da in den späteren Umformschritten die hohe Maßhaltigkeit des Längsflansches nicht mehr explizit berücksichtigt werden muss. Einfahren im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sich der Stempel und das erste Gesenk aufeinanderzubewegen, also eine Relativbewegung zwischen Stempel und Gesenk. Dies kann entweder durch eine Bewegung des Stempels oder des ersten Gesenks aber auch durch eine Bewegung von sowohl des Stempels als auch des ersten Gesenks gewährleistet werden.
  • Des Weiteren wird der Längsflanschschenkelabschnitt erfindungsgemäß zum frühest möglichen Zeitpunkt ausgeformt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Position der Platine genau vorgegeben und die Gefahr eines Verziehens durch einen gleichzeitig ablaufenden Tiefziehvorgang weitgehend gemindert. Weiterbilden lässt sich das Verfahren ferner dadurch, dass ein erstes Gesenk mit mindestens einer ersten verschiebbaren Seitenwand verwendet wird und die erste Seitenwand beim Formen des U-Profils zu dem O-Profil mit Längsflansch mittels des zweiten Gesenks in Einfahrrichtung verschoben wird. Die Seitenwand kann das U-Profil auf diese Weise während des Formens zu dem O-Profil mit Längsflansch seitlich stützen, so dass die Prozesssicherheit des Verfahrens verbessert werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird ein zweites Gesenk verwendet, welches ein erstes, dem Längsflanschschenkelabschnitt zugeordnetes Teilgesenk und mindestens ein weiteres Teilgesenk umfasst, und das U-Profil zu dem 0-Profil geformt wird, indem das weitere Teilgesenk vor dem ersten Teilgesenk abgesenkt wird. Durch die Teilung des zweiten Gesenks kann die Prozesssicherheit beim Formen des U-Profils zu dem 0-Profil weiter verbessert werden.
  • Eine nächste Weiterbildung sieht vor, das U-Profil zu einem 0-Profil mit einem gedoppelten Längsflansch auszubilden. Gedoppelte Längsflansche zeichnen sich durch eine erhöhte Steifigkeit aus, so dass mit ihnen höhere Kräfte in das Hohlprofil eingeleitet werden können.
  • Weiter ausgestalten lässt sich das Verfahren ferner dadurch, dass vor dem Formen des U-Profils zu dem O-Profil mit Längsflansch ein Stützkern, insbesondere ein gegliederter Stützkern, in das U-Profil eingebracht wird. Mit dem Stützkern kann das U-Profil während des Formens zu dem 0-Profil von innen abgestützt werden und ein Einknicken vermieden werden. Die Verwendung eines gegliederten Stützkerns ermöglicht eine Abstützung auch dann, wenn das U-Profil zu einem gekrümmten Hohlprofil geformt werden soll. Insbesondere kann ein gegliederter Stützkern auch zerstörungsfrei aus dem gekrümmten Hohlprofil gezogen werden.
  • Weiterbilden lässt sich das Verfahren auch dadurch, dass durch das Formen des U-Profils zu dem 0-Profil mit Längsflansch ein Kantenstoß gebildet wird und das O-Profil entlang des Kantenstoßes zumindest teilweise stoffschlüssig geschlossen wird. Bei der Verwendung des Laserschweißens zum Schließen des Kantenstoßes kann der Wärmeeintrag in das Hohlprofil minimiert werden. Eine Veränderung der Materialeigenschaften des Hohlprofils durch das Schließen kann somit weitgehend vermieden werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird der Stützkern vor oder nach dem stoffschlüssigen Schließen gezogen. Ein Ziehen des Stützkernes vor dem stoffschlüssigen Schließen kann die Entnahme des Stützkernes vereinfachen. Beispielsweise ist das Risiko einer versehentlichen stoffschlüssigen Verbindung des Stützkerns mit dem 0-Profil vermindert. Zudem kann der Kantenstoß auf diese Weise zum Schließen von innen her zugänglich gemacht werden. Andererseits ermöglicht ein Ziehen des Stützkerns eine höhere Maßhaltigkeit des zu fertigenden Hohlprofils.
  • Gemäß einer nächsten Weiterbildung wird das Hohlprofil aus einer monolithischen Platine, einem Tailored Blank oder einem Patchwork Blank gefertigt. Unter einer monolithischen Platine wird eine solche verstanden, die aus einem einzelnen Blech einer bestimmten Dicke und aus einem einzigen Material besteht. Monolithische Platinen können besonders kostengünstig aus Kalt- oder Warmbändern herausgetrennt werden. Als "Tailored Blanks" werden Platinen bezeichnet, die aus Einzelblechen unterschiedlicher Dicke, Festigkeit und/oder Oberflächenbeschichtung zusammengefügt sind. Dadurch lässt sich einerseits an Stellen mit höherer Belastung ein dickeres und/oder ein auch dünneres aber dafür höherfestes Material einsetzen, so dass bei höherer Belastbarkeit ein geringeres Gewicht erzielt wird. Andererseits kann an den übrigen Stellen auf dünnere Bleche zurückgegriffen werden. Tailored Blanks ermöglichen also eine Gewichtsreduktion bei gleichbleibenden Festigkeitseigenschaften. Bei "Patchwork Blanks" werden Grundplatinen durch die Befestigung einzelner zusätzlicher Verstärkungsbleche lokal verstärkt. Grundplatine und Verstärkungsbleche lassen sich im Anschluss problemlos gemeinsam umformen. Die arbeits- und kostenaufwändige Anbringung von Verstärkungen am späteren Bauteil kann somit entfallen. Als Grundplatinen für Patchwork Blanks kommen insbesondere auch Tailored Blanks in Frage, wobei mit den Verstärkungsblechen für eine kleinräumige lokale Verstärkung gesorgt werden kann, so dass für die Einzelbleche des Tailored Blanks eine weiter verringerte Dicke oder ein anderes Material gewählt werden kann.
  • Im Weiteren soll die Erfindung anhand einer Zeichnung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt schematisch in:
    • Fig. 1
    eine Platine zur Herstellung eines Hohlprofils gemäß eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
    Fig. 2
    die in Fig. 1 gezeigte Platine in einer Anordnung zwischen einem Stempel und einem ersten Gesenk;
    Fig. 3
    einen Ausschnitt des aus der in der Fig. 1 gezeigten Platine vorgeformten U-Profils;
    Fig. 4
    einen Zwischenschritt beim Formen des ausschnittsweise in der Fig. 3 gezeigten U-Profils zu einem 0-Profil;
    Fig. 5
    ein aus der in der Fig. 1 gezeigten Platine hergestelltes Hohlprofil mit Längsflansch;
    Fig. 6
    eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung des in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Herstellungsverfahrens;
    Fig. 7
    eine Platine zur Herstellung eines Hohlprofils gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
    Fig. 8
    die zwischen einem Stempel und einem ersten Gesenk angeordnete, in der Fig. 7 gezeigte Platine;
    Fig. 9
    die zu einem U-Profil vorgeformte, in der Fig. 7 gezeigte Platine;
    Fig. 10
    einen in das in der Fig. 9 gezeigte U-Profil eingebrachten Stützkern und ein zum Formen des U-Profils zu einem 0-Profil vorgesehenes, zweites Gesenk;
    Fig. 11
    das teilweise zu einem 0-Profil geformte, in der Fig. 9 gezeigte U-Profil;
    Fig. 12
    das aus der in der Fig. 7 gezeigten Platine gefertigte Hohlprofil;
    Fig. 13
    eine Prinzipskizze zur Veranschaulichung des in den Fig. 7 bis 12 gezeigten Herstellungsverfahrens.
  • Fig. 1 zeigt ein Platine 1, welche spezifisch für die Herstellung eines Hohlprofils mit Längsflansch zugeschnitten ist. Der Zuschnitt der Platine 1 hängt vor allem von der Geometrie des fertigen Hohlprofils aber auch von der Geometrie des während des Vorformens ausgebildeten Längsflanschschenkelabschnitts 10 ab. Wie in der Fig. 2 gezeigt wird, ist die zugeschnittene Platine 1 zwischen einem Stempel 2 und einem ersten Gesenk 3 angeordnet. Das erste Gesenk 3 setzt sich aus zwei Seitenwänden 4 und 6 sowie einem Bodenelement 5 zusammen. Durch Einfahren des Stempels 2 in das erste Gesenk 3 wird die Platine 1 zu einem U-Profil 7 vorgeformt. Wie in dem in der Fig. 3 gezeigten Ausschnitt zu erkennen ist, wird ein erster Schenkel 8 und ein zweiter Schenkel 9 sowie in dem ersten Schenkel ein Längsflanschschenkelabschnitt 10 ausgeformt. In das so gebildete U-Profil 7 wird anschließend ein Stützkern 11 eingebracht.
  • In einem weiteren Verfahrensschritt wird mittels eines zweiten Gesenkes 12 das U-Profil zu einem 0-Profil mit Längsflansch geformt. Fig. 4 zeigt ein noch nicht vollständig zu einem O-Profil umgeformtes U-Profil 13. Zur Veranschaulichung ist das zum Formen genutzt zweite Gesenk 12 in einer etwas angehobenen Position dargestellt. Mittels des zweiten Gesenks 12 wird das U-Profil 13 um den Stützkern 11 geformt. Die Form des Längsflanschschenkelabschnittes 10 bleibt im Wesentlichen erhalten. Im Bereich des Längsflanschschenkelabschnittes 10 wird das Material gedoppelt. Durch weiteres Absenken des zweiten Gesenks 12 wird dieser Abschnitt des U-Profils 13 zusammengequetscht, so dass ein 0-Profil mit einem gedoppelten Quetschflansch gebildet wird. Fig. 5 zeigt das entsprechende Hohlprofil 14 nach dem Laserverschweißen des durch die beiden Schenkel gebildeten Kantenstoßes und dem Ziehen des Stützkernes 11. Längs des gekrümmten Hohlprofils 14 ist ein gedoppelter Längsflansch 15 ausgebildet, mit dem weitere Bauelemente an dem Hohlprofil 14 angebracht werden können.
  • Fig. 6 zeigt stark vereinfacht die beim Herstellen des Hohlprofils durchlaufenen Verfahrensschritte, in dem jeweils die resultierenden Querschnittsformen gezeigt werden. Ausgehend von einer Platine 16 wird zunächst ein U-Profil 17 mit einem ersten Schenkel 18 und einem zweiten Schenkel 19 vorgeformt. Dabei wird in dem ersten Schenkel 18 ein Längsflanschschenkelabschnitt 20 ausgeformt. Anschließend wird das U-Profil 17 zu einem O-Profil 21 geformt. Der Längsflanschschenkelabschnitt 20 wird dabei im Wesentlichen formwahrend gedoppelt und zu einem Längsflansch 22 gequetscht. Der Längsflansch 22 hat daher eine besonders gute Maßhaltigkeit und aufgrund der Dopplung eine enorme Festigkeit. Der Längsflansch 22 kann dann sehr gut zur Befestigung des Hohlprofils oder zur Befestigung anderer Komponenten an dem Hohlprofil genutzt werden. Schließlich wird der Kantenstoß 23 durch Laserschweißen zumindest teilweise geschlossen, so dass das Hohlprofil eine sehr hohe Steifigkeit erhält. Bevorzugt wird, wie in dem Ausführungsbeispiel beschrieben, ein Stützkern verwendet. Dieser findet Anwendung bei komplex zu formenden Hohlprofilen. Bei einfachen Geometrien kann durchaus auf ein Stützkern verzichtet werden.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere zugeschnittene Platine 24 zur Herstellung eines Hohlprofils. Diese wird zwischen einem Stempel 25 und einem ersten Gesenk 26, wie in der Fig. 8 veranschaulicht, angeordnet. Der Stempel 25 weist dabei einen in Einfahrrichtung R vorstehend positionierten Teilstempel 27 auf. Dem Teilstempel 27 ist eine verschiebbare Seitenwand 28 des ersten Gesenks 26 zugeordnet, die ebenfalls vorstehend positioniert ist. Zwischen dem Teilstempel 27 und der Seitenwand 28 wird beim Einfahren des Stempels 26 zunächst der Längsflanschschenkelabschnitt 29 in dem ersten Schenkel 30 des in der Fig. 9 dargestellten U-Profils 31 ausgeformt. Anschließend werden durch weiteres Einfahren des Stempels 25 in das erste Gesenk 26 der Teilstempel 27 und die Seitenwand 28 in eine bündige Position verschoben und der erste Schenkel 30 und der zweite Schenkel 32 geformt. Dann wird ein gegliederter Stützkern 33 in das weiterhin im ersten Gesenk 26 angeordnete U-Profil 31 eingebracht. Das zweite Gesenk 34 setzt sich aus einem ersten, dem Längflanschschenkelabschnitt 29 zugeordneten Teilgesenk 35 und einem weiteren Teilgesenk 36 zusammen, Fig. 10. Zunächst wird gemäß Fig. 11 das Teilgesenk 36 in Richtung des ersten Gesenks 26 bewegt. Dabei wird der dem Längsflanschschenkelabschnitt 29 abgewandte Teil des U-Profils umgeformt. Anschließend senkt sich auch das Teilgesenk 35 ab, so dass ein O-Profil gebildet wird. Nach dem Ziehen des Stützkernes 33 und dem Verschweißen des Kantenstoßes erhält man das in der Fig. 12 dargestellte Hohlprofil 37 mit Längsflansch 38. Wie in Fig. 12 zu erkennen ist, kann das Hohlprofil 37 sehr komplex geformt, beispielsweise gekrümmt sein. Dennoch ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines Hohlprofils mit einem hoch maßhaltigen Längsflansch 38.
  • In der Fig. 13 sind die einzelnen Prozessschritte des letzten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Herstellung eines Hohlprofils anhand der einzelnen Querschnittsformen während der Prozessschritte veranschaulicht (ohne Stützkern dargestellt). Zunächst wird die Platine 39 zu einem U-Profil 40 mit einem ersten Schenkel 41 und einem zweiten Schenkel 42 vorgeformt. Dabei wird in dem ersten Schenkel 41 ein Längsflanschschenkelabschnitt 43 ausgebildet. Das U-Profil 40 wird dann über ein Zwischenprofil 44 zu einem 0-Profil 45 geformt und der Kantenstoß 46 verschweißt. Die den Hohlraum umschließende Kontur bildet zusammen mit dem Längsflansch 47 dabei eine an die Ziffer "6" erinnernde Form.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung von Hohlprofilen mit einem Längsflansch, wobei durch Einfahren eines Stempels (2, 25) in ein erstes Gesenk (3, 26) eine zwischen dem Stempel (2) und dem ersten Gesenk (3, 26) angeordnete Platine (1, 24) zu einem U-Profil (7, 31) mit einem ersten Schenkel (8, 30) und einem zweiten Schenkel (9, 32) vorgeformt wird und wobei mit einem zweiten Gesenk (12, 34) das U-Profil (7, 31) zu einem O-Profil (14, 37) mit einem Längsflansch (15, 38) geformt wird, wobei beim Vorformen der Platine (1, 24) zu dem U-Profil (7, 31) in zumindest dem ersten Schenkel (8, 30) ein Längsflanschschenkelabschnitt (10, 29) ausgeformt wird und der Längsflanschschenkelabschnitt (10, 29) während des Formens des U-Profils (7, 31) zu einem O-Profil (14, 37) im Wesentlichen formwahrend zu einem Teil des Längsflansches (15, 38) ausgebildet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zu Beginn des Vorformens mittels eines in Einfahrrichtung vorstehend positionierten, verschiebbaren Teilstempels (27) des Stempels (25) und einer entgegen der Einfahrrichtung vorstehend positionierten, verschiebbaren Seitenwand (28) des ersten Gesenks (26) der Längsflanschschenkelabschnitt (29) ausgeformt wird, durch weiteres Einfahren des Stempels (25) in das erste Gesenk (26) der Teilstempel (27) und die Seitenwand (28) jeweils von der vorstehenden Position in eine bündige Position verschoben werden und die Platine (24) zu dem U-Profil (31) vorgeformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein erstes Gesenk (26) mit mindestens einer ersten verschiebbaren Seitenwand (28) verwendet wird und die erste Seitenwand beim Formen des U-Profils (31) zu dem O-Profil (37) mit Längsflansch (38) mittels des zweiten Gesenks (34) in Einfahrrichtung verschoben wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein zweites Gesenk (34) verwendet wird, welches ein erstes, dem Längsflanschschenkelabschnitt (29) zugeordnetes Teilgesenk (35) und mindestens ein weiteres Teilgesenk (36) umfasst, und das U-Profil (31) zu dem O-Profil (37) geformt wird, indem das weitere Teilgesenk (36) vor dem ersten Teilgesenk (35) abgesenkt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das U-Profil (7) zu einem O-Profil (14) mit einem gedoppelten Längsflansch (15) ausgebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor dem Formens des U-Profils (7, 31) zu dem O-Profil (14, 37) mit Längsflansch (15, 38) ein Stützkern (11, 33), insbesondere ein gegliederter Stützkern, in das U-Profil eingebracht wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    durch das Formen des U-Profils (7, 31) zu dem O-Profil (14, 37) mit Längsflansch (15, 38) ein Kantenstoß (23) gebildet wird und das O-Profil (14, 37) entlang des Kantenstoßes (23) zumindest teilweise, insbesondere durch Laserschweißen, stoffschlüssig geschlossen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stützkern (11, 33) vor oder nach dem stoffschlüssigen Schließen gezogen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daas
    das Hohlprofil (14, 37) aus einer monolitischen Platine, einem Tailored Blank oder einem Patchwork Blank gefertigt wird.
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