EP2998042A1 - Presswerkzeug - Google Patents

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EP2998042A1
EP2998042A1 EP15182161.8A EP15182161A EP2998042A1 EP 2998042 A1 EP2998042 A1 EP 2998042A1 EP 15182161 A EP15182161 A EP 15182161A EP 2998042 A1 EP2998042 A1 EP 2998042A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
tool
mold
pressing tool
elastic material
Prior art date
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Granted
Application number
EP15182161.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2998042B1 (de
Inventor
Marita KANO
Danilo Greco
Roland Malek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP2998042A1 publication Critical patent/EP2998042A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2998042B1 publication Critical patent/EP2998042B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • 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
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks

Definitions

  • the invention relates to a trained according to the preamble of claim 1 pressing tool for producing a Blechumformteils.
  • a pressing tool of the type mentioned is, for example DE 196 21 942 C1 known.
  • this pressing tool provided for forming a Blechumformteils topography of a tool part surveys in the form of ribs or nubs as a positive shape and has the intended for forming the Blechumformteils topography of the other tool part form negative to the surveys opposite recesses in the form of grooves or troughs as a negative mold on to form on the sheet metal forming part in moving the two tool parts together of the elevations and the recesses a fine structure with bump-shaped indentations.
  • this known pressing tool and elastic inserts can be provided instead of the recesses in the other tool part.
  • the elastic inserts are then pressed in by the pressure of the elevations, so that the sheet metal material can bulge in these indentations in the elastic inserts.
  • the invention has the object of providing a pressing tool according to the preamble of claim 1 so that it can be produced sharper pronounced contours such as sharp edges or design lines on a sheet metal forming.
  • a pressing tool for producing a Blechumformteils on a first tool part and a second tool part The first tool part has a first topography for forming the sheet metal forming part from a sheet metal part, and the second tool part has a second topography for forming the sheet metal forming part.
  • the first and second topographies are matched, i. e.g. formed substantially or approximately complementary to each other to give the sheet metal formed part by moving the two tool parts together of the two topographies a desired shape.
  • One of the first and second topographies has a negative mold, and the other of the first and second topographies has a positive mold for pressing the sheet metal part for producing the sheet metal forming part when bringing the two tool parts into the negative mold.
  • the pressing tool according to the invention is characterized in that the positive mold has an elastic material to press the sheet metal part for producing the Blechumformteils when moving the two tool parts under elastic deformation of the elastic material in the negative mold.
  • the first and second topographies are formed by respective surfaces of the first and second tool parts which, upon contacting the sheet metal part, participate in the formation of the sheet metal forming part, and according to the desired shape of the sheet metal forming part, e.g. External radii, inner radii, protrusions, depressions or recesses and / or flat portions, etc. on.
  • a positive shape for the purposes of the invention is considered a positive shape, a survey or a projection in the respective topography and is as a negative mold to a recess or a Return, which is opposite to the positive form, considered to receive the positive form.
  • the flexible elastic material is provided on the positive mold so that, with elastic deformation of the elastic material, it can push the sheet metal part into the negative mold to produce the sheet metal forming part.
  • the positive shape under contact area enlargement fits snugly against the surface of the sheet metal part in the forming area, so that the sheet metal part can be pressed optimally into the negative mold under the effect of high frictional forces between elastic material and sheet metal part.
  • only the negative mold predetermines the contour to be produced on the sheet metal forming part on the negative mold side, and adapts the positive mold to the negative mold during the forming process.
  • the elastic material comprises a polymer material.
  • the elastic material comprises an elastomeric material and in particular a rubber material, such as e.g. Hard rubber material on.
  • the elastic material is used as an insert part in a base material of the mold part provided with the positive mold.
  • the first and second tool parts as base material preferably each comprise a metal material, such as e.g. a steel material and / or a cast iron material.
  • the insert part formed with the elastic material is strip-shaped and inserted into the base material of the positive mold part such that a longitudinal edge portion of the insert part is made of the base material of the tool part by a predetermined amount, particularly 2 mm to 10 mm and preferably 2 mm to 5 mm, protruding. Due to the strip-like design of the insert part can be in a simple way for an elongated negative mold a Provide positive form according to the invention. A pressing pressure in the forming region of the negative mold and the positive mold can be advantageously adjusted by suitable dimensioning of the Vorstehencieses of the insert.
  • the female mold has an inner radius to form a convex edge on one face side of the sheet metal forming part
  • the positive mold has an outer radius formed by the elastic material to elasticize the sheet metal part for forming the sheet metal forming part when the two tool parts come together Deformation of the outer radius for forming the edge in the inner radius of the negative mold to press.
  • the pressing tool is adapted for realizing a deep drawing operation on the sheet metal part, wherein the first tool part is formed as a stamp and has in its first topography the positive mold and the second tool part is formed as a die and in its second topography has the negative mold ,
  • the sheet metal forming part is provided as the outer skin part of a vehicle body, wherein the negative mold and the positive mold are formed to form an edge-shaped design line or a light edge as the convex edge on an outer side of the sheet metal forming part.
  • the pressing tool 1 is arranged to be formed from a platinum-shaped sheet metal part B, e.g. made of aluminum or steel by performing a deep drawing operation, a sheet metal forming part B 'with a desired shape.
  • the sheet metal forming part B ' is provided as an outer skin part of a vehicle body (not completely shown), and particularly as an outer skin part of a vehicle side door of the vehicle body.
  • the pressing tool 1 has a lower first tool part 10, which forms a punch of the pressing tool 1, and an upper second tool part 30, which forms a die of the pressing tool 1.
  • Fig. 1 shows the two tool parts 10, 30 in an extended state, wherein the already preformed sheet metal part B between the tool parts 10, 30 is inserted into the pressing tool 1.
  • Fig. 2 shows, however, the two tool parts 10, 30 in a contracted state with the brought into the desired shape Blechumformteil B 'in between.
  • the first tool part (punch) 10 has a substantially convex or positive-shaped first topography 11 for forming the sheet-metal forming part B '.
  • the second tool part (die) 30 has a substantially concave or negative-shaped second topography 31 for shaping the sheet-metal forming part B '.
  • the first topography 11 and the second topography 31 are matched to one another, ie substantially or approximately complementary to one another in order to pass the sheet-metal forming part B 'through, as in FIG Fig. 2 Shown contraction of the two tool parts 10, 30 together with the two topographies 11, 31 to give the desired shape.
  • the second tool part 30 has in its second topography 31 a negative mold 32 with a small inner radius to on a surface side (a later outer side or visible side) of the sheet metal forming part B 'a convex edge K' and in particular an edge-shaped design line or light edge like a Tornadoline with a small outer radius to form.
  • the first tool part 10 has in its first topography 11 a formed with an elastic material 20 positive mold 12 having an outer radius to the sheet metal part B for producing the Blechumformteils B 'when moving the two tool parts 10, 30 under elastic deformation of the formed from the elastic material 20 outer radius for forming the edge K' in the inner radius of the Press negative mold 32.
  • the outer radius of the positive mold 12 is greater than the inner radius of the negative mold 32.
  • the inner radius of the negative mold 32 of the second tool part (die) 30 gives the conciseness or sharply defined contour of the edge K '(edge - shaped design line) Light edge) on the outside or visible side of the sheet metal forming part B '.
  • the first and second tool parts 10, 30 are made as a base material each with a metal material such as a steel material and / or a cast iron material.
  • the elastic material 20 is inserted into the base material of the first tool part 10 as a strip-shaped insert part (a longitudinal direction of the strip-shaped elastic material 20 runs perpendicular to the plane of the figure) so that a longitudinal edge section of the insert part defining the outer radius of the positive mold 12 is made from the base material of the first tool part 10 by a predetermined length Dimension (eg 2 mm to 10 mm and preferably 2 mm to 5 mm) protrudes.
  • the elastic material 20 is a polymer material and in particular an elastomeric material.
  • the elastic material 20 is a rubber material, in particular a hard rubber material.
  • Fig. 3 illustrates for comparison the problem of insufficient recuperator or too large an outer diameter of an edge on the outside or preparechumformteils B "edge K" (edge-shaped line of design), as usual, the conciseness of the edge K "by a sharp contour as a small outer diameter of a positive mold 12 "(a sharp punch edge) is realized.
  • the sharp contour of the positive mold 12 "leads to excessive stretching bending load in the forming area, which leads to a premature flow start of the sheet material (here eg aluminum), thereby weakening the material thickness of the sheet material in the forming area by approximately one third in the comparative sheet metal forming part B" and the outer diameter of the edge K "made on the outside of the comparative sheet metal forming part B" is larger than that of the positive mold 12 ".
  • the edge K" produced on the comparative sheet metal forming part B "does not have a sufficiently sharp contour meet the quality requirements for a sharp light edge or design line.

Landscapes

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

Abstract

Presswerkzeug (1) zum Herstellen eines Blechumformteils, mit einem ersten Werkzeugteil (10), welcher eine erste Topografie (11) zum aus einem Blechteil (B) Formen des Blechumformteils aufweist, und einem zweiten Werkzeugteil (30), welcher eine zweite Topografie (31) zum Formen des Blechumformteils aufweist, wobei die ersten und zweiten Topografien aufeinander abgestimmt sind, um dem Blechumformteil durch Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter Zusammenwirkung der beiden Topografien eine gewünschte Form zu geben, und wobei eine von den ersten und zweiten Topografien eine Negativform (32) hat und die andere von den ersten und zweiten Topografien eine Positivform (12) hat, um das Blechteil zum Herstellen des Blechumformteils beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile in die Negativform zu drücken. Um an dem Blechumformteil schärfer ausgeprägte Konturen wie scharfe Lichtkanten oder Designlinien herstellen zu können, weist die Positivform ein Elastikmaterial (20) auf, um das Blechteil zum Herstellen des Blechumformteils beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter elastischer Verformung des Elastikmaterials in die Negativform zu drücken.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ausgebildetes Presswerkzeug zum Herstellen eines Blechumformteils.
  • Ein Presswerkzeug der eingangsgenannten Art ist z.B. aus DE 196 21 942 C1 bekannt. Bei diesem Presswerkzeug weist die zum Formen eines Blechumformteils vorgesehene Topografie des einen Werkzeugteils Erhebungen in Form von Rippen oder Noppen als Positivform auf und weist die zum Formen des Blechumformteils vorgesehene Topografie des anderen Werkzeugteils formnegativ zu den Erhebungen gegenüberliegende Ausnehmungen in Form von Rillen oder Mulden als Negativform auf, um an dem Blechumformteil bei Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter Zusammenwirkung der Erhebungen und der Ausnehmungen eine Feinstruktur mit beulenförmigen Eindrückungen auszubilden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung dieses bekannten Presswerkzeugs können anstelle der Ausnehmungen in dem anderen Werkzeugteil auch elastische Einlagen vorgesehen sein. Beim Umformprozess werden die elastischen Einlagen dann durch den Druck der Erhebungen eingedrückt, so dass das Blechmaterial sich beulenförmig in diese Eindrückungen in den elastischen Einlagen legen kann.
  • In jüngster Zeit werden an Außenhautteilen (Blechumformteilen) von Fahrzeugkarosserien zunehmend Designelemente in Form von scharfen Lichtkanten oder Designlinien wie z.B. eine Tornadolinie auf einer Außenseite bzw. Sichtseite dieser vorgesehen. Soll nun mit einem wie aus DE 196 21 942 C1 bekannten Presswerkzeug ein solches Außenhautteil hergestellt werden, so würde ein Radius der auf der Außenseite des Außenhautteils geformten konvexen Kante nicht ausreichend klein sein, um eine den Qualitätsanforderungen entsprechende scharfe Lichtkante oder Designlinie zu bilden.
  • Dies begründet sich u.a. darin, dass es bei der dann erforderlichen scharf konturierten Ausbildung der Positivform, welche mit den die Negativform ausbildenden elastischen Einlagen zusammenwirkt, zu starker Streckbiegebelastung im Umformbereich kommt, welche zu einem vorzeitigen Fließbeginn des Blechmaterials führt. Im Ergebnis wird durch die scharfe Kontur der Positivform (wie eine scharfe bzw. mit kleinem Außenradius versehene Stempelkante) die Materialstärke des Blechmaterials im Umformbereich geschwächt und wird die scharfe Kontur der Positivform nicht ausreichend auf der der Positivform abgewandten Seite (Außenseite bzw. Sichtseite) des Blechteils abgebildet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Presswerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so fortzubilden, dass damit an einem Blechumformteil schärfer ausgeprägte Konturen wie scharfe Lichtkanten oder Designlinien herstellbar sind.
  • Dies wird mit einem Presswerkzeug gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß der Erfindung weist ein Presswerkzeug zum Herstellen eines Blechumformteils einen ersten Werkzeugteil und einen zweiten Werkzeugteil auf. Der erste Werkzeugteil weist eine erste Topografie zum aus einem Blechteil Formen des Blechumformteils auf, und der zweite Werkzeugteil weist eine zweite Topografie zum Formen des Blechumformteils auf. Die ersten und zweiten Topografien sind aufeinander abgestimmt, d.h. z.B. im Wesentlichen bzw. in etwa komplementär zueinander ausgebildet, um dem Blechumformteil durch Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter Zusammenwirkung der beiden Topografien eine gewünschte Form zu geben. Eine von den ersten und zweiten Topografien hat eine Negativform, und die andere von den ersten und zweiten Topografien hat eine Positivform, um das Blechteil zum Herstellen des Blechumformteils beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile in die Negativform zu drücken. Das erfindungsgemäße Presswerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Positivform ein Elastikmaterial aufweist, um das Blechteil zum Herstellen des Blechumformteils beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter elastischer Verformung des Elastikmaterials in die Negativform zu drücken.
  • Im Sinne der Erfindung sind die ersten und zweiten Topografien von jeweiligen Flächen der ersten und zweiten Werkzeugteile gebildet, welche unter Kontaktierung des Blechteils an der Formung des Blechumformteils teilnehmen, und weisen gemäß der gewünschten Form des Blechumformteils z.B. Außenradien, Innenradien, Erhebungen bzw. Vorsprünge, Vertiefungen bzw. Rücksprünge und/oder ebene Abschnitte usw. auf.
  • Im Sinne der Erfindung wird als Positivform eine Erhebung bzw. ein Vorsprung in der jeweiligen Topografie erachtet und wird als Negativform dazu eine Vertiefung bzw. ein Rücksprung, welche(r) der Positivform gegenüberliegt, zur Aufnahme der Positivform erachtet.
  • Gemäß der Erfindung ist das flexible Elastikmaterial an der Positivform vorgesehen, so dass diese unter elastischer Verformung des Elastikmaterials das Blechteil in die Negativform hineindrücken kann, um das Blechumformteil herzustellen. Durch die elastische Verformung des Elastikmaterials schmiegt sich die Positivform unter Kontaktflächenvergrößerung eng an die Oberfläche des Blechteils im Umformbereich an, so dass das Blechteil unter Wirkung hoher Reibkräfte zwischen Elastikmaterial und Blechteil optimal in die Negativform hineindrückt werden kann. Mit anderen Worten gibt gemäß der Erfindung ausschließlich die Negativform die an dem Blechumformteil aufseiten der Negativform zu erzeugende Kontur vor und passt sich die Positivform beim Umformprozess an die Negativform an.
  • Somit lassen sich - unter Vermeidung von starker Streckbiegebelastung im Umformbereich und damit unter Vermeidung vorzeitigen Fließbeginns des Blechmaterials und einer Schwächung der Materialstärke des Blechmaterials im Umformbereich - an dem Blechumformteil auch schärfer ausgeprägte Konturen wie scharfe Lichtkanten oder Designlinien herstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Elastikmaterial ein Polymermaterial auf. Bevorzugt weist das Elastikmaterial ein Elastomermaterial und insbesondere ein Gummimaterial wie z.B. Hartgummimaterial auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Elastikmaterial als Einsatzteil in ein Basismaterial des mit der Positivform versehenen Werkzeugteils eingesetzt. Dies gewährleistet einen einfachen und robusten Aufbau des Presswerkzeugs und eine einfache Austauschbarkeit einer z.B. verschlissenen Positivform. Bevorzugt weisen dabei die ersten und zweiten Werkzeugteile als Basismaterial jeweils ein Metallmaterial wie z.B. ein Stahlmaterial und/oder ein Gusseisenmaterial auf.
  • Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist das mit dem Elastikmaterial gebildete Einsatzteil leistenförmig ausgebildet und so in das Basismaterial des mit der Positivform versehenen Werkzeugteils eingesetzt, dass ein Längsrandabschnitt des Einsatzteils aus dem Basismaterial des Werkzeugteils um ein vorbestimmtes Maß, insbesondere 2 mm bis 10 mm und bevorzugt 2 mm bis 5 mm, vorsteht. Durch die leistenförmige Ausgestaltung des Einsatzteils lässt sich auf einfache Weise auch für eine langgestreckte Negativform eine erfindungsgemäße Positivform bereitstellen. Ein Pressdruck im Umformbereich von Negativform und Positivform lässt sich dabei vorteilhaft durch geeignete Dimensionierung des Vorstehmaßes des Einsatzteils einstellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die Negativform einen Innenradius auf, um auf einer Flächenseite des Blechumformteils eine konvexe Kante zu formen, und weist die Positivform einen von dem Elastikmaterial gebildeten Außenradius auf, um das Blechteil zum Herstellen des Blechumformteils beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile unter elastischer Verformung des Außenradius zum Formen der Kante in den Innenradius der Negativform zu drücken.
  • Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung ist das Presswerkzeug zur Realisierung eines Tiefziehvorgangs an dem Blechteil eingerichtet, wobei der erste Werkzeugteil als Stempel ausgebildet ist und in seiner ersten Topografie die Positivform aufweist und der zweite Werkzeugteil als Matrize ausgebildet ist und in seiner zweiten Topografie die Negativform aufweist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Blechumformteil als Außenhautteil einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen, wobei die Negativform und die Positivform ausgebildet sind, um auf einer Außenseite des Blechumformteils eine kantenförmige Designlinie bzw. eine Lichtkante als die konvexe Kante zu formen.
  • Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden.
    • Fig. 1
    zeigt in seitlicher Schnittansicht ein Presswerkzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem auseinandergefahrenen Zustand und ein in das Presswerkzeug eingelegtes Blechteil.
    Fig. 2
    zeigt in seitlicher Schnittansicht das Presswerkzeug von Fig. 1 in einem zusammengefahrenen Zustand und ein aus dem Blechteil geformtes Blechumformteil.
    Fig. 3
    veranschaulicht in vergrößerter seitlicher Schnittansicht die Problematik der unzureichenden Abbildung einer scharf konturierten Positivform auf einer der Positivform abgewandten Seite eines Blechumformteils.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 ein Presswerkzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
  • Das Presswerkzeug 1 ist eingerichtet, um aus einem platinenförmigen Blechteil B z.B. aus Aluminium oder Stahl unter Durchführen eines Tiefziehvorgangs ein Blechumformteil B' mit einer gewünschten Form herzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Blechumformteil B' als Außenhautteil einer Fahrzeugkarosserie (nicht vollständig gezeigt) und insbesondere als Außenhautteil einer Fahrzeugseitentür der Fahrzeugkarosserie vorgesehen.
  • Das Presswerkzeug 1 weist einen unteren ersten Werkzeugteil 10, welcher einen Stempel des Presswerkzeugs 1 bildet, und einen oberen zweiten Werkzeugteil 30 auf, welcher eine Matrize des Presswerkzeugs 1 bildet. Fig. 1 zeigt dabei die beiden Werkzeugteile 10, 30 in einem auseinandergefahrenen Zustand, wobei das schon vorgeformte Blechteil B zwischen den Werkzeugteilen 10, 30 angeordnet in das Presswerkzeug 1 eingelegt ist. Fig. 2 zeigt dahingegen die beiden Werkzeugteile 10, 30 in einem zusammengefahrenen Zustand mit dem in die gewünschte Form gebrachten Blechumformteil B' dazwischen.
  • Der erste Werkzeugteil (Stempel) 10 weist eine im Wesentlichen konvex bzw. positivförmlich ausgebildete erste Topografie 11 zum Formen des Blechumformteils B' auf. Der zweite Werkzeugteil (Matrize) 30 weist eine im Wesentlichen konkav bzw. negativförmlich ausgebildete zweite Topografie 31 zum Formen des Blechumformteils B' auf. Die erste Topografie 11 und die zweite Topografie 31 sind aufeinander abgestimmt, d.h. im Wesentlichen bzw. in etwa komplementär zueinander ausgebildet, um dem Blechumformteil B' durch wie in Fig. 2 gezeigtes Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile 10, 30 unter Zusammenwirkung der beiden Topografien 11, 31 die gewünschte Form zu geben.
  • Der zweite Werkzeugteil 30 weist in seiner zweiten Topografie 31 eine Negativform 32 mit einem kleinen Innenradius auf, um auf einer Flächenseite (einer späteren Außenseite bzw. Sichtseite) des Blechumformteils B' eine konvexe Kante K' und insbesondere eine kantenförmige Designlinie bzw. Lichtkante wie eine Tornadolinie mit einem kleinen Außenradius zu formen. Der erste Werkzeugteil 10 weist in seiner ersten Topografie 11 eine mit einem Elastikmaterial 20 gebildete Positivform 12 mit einem Außenradius auf, um das Blechteil B zum Herstellen des Blechumformteils B' beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile 10, 30 unter elastischer Verformung des von dem Elastikmaterial 20 gebildeten Außenradius zum Formen der Kante K' in den Innenradius der Negativform 32 zu drücken.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Außenradius der Positivform 12 größer als der Innenradius der Negativform 32. Mit anderen Worten gibt gemäß der Erfindung der Innenradius der Negativform 32 des zweiten Werkzeugteils (Matrize) 30 die Prägnanz bzw. scharf ausgeprägte Kontur der Kante K' (kantenförmige Designlinie bzw. Lichtkante) auf der Außenseite bzw. Sichtseite des Blechumformteils B' vor.
  • Die ersten und zweiten Werkzeugteile 10, 30 sind als Basismaterial jeweils mit einem Metallmaterial wie einem Stahlmaterial und/oder einem Gusseisenmaterial hergestellt. Das Elastikmaterial 20 ist als leistenförmiges Einsatzteil in das Basismaterial des ersten Werkzeugteils 10 eingesetzt (eine Längsrichtung des leistenförmigen Elastikmaterials 20 verläuft senkrecht zur Figurenebene), so dass ein den Außenradius der Positivform 12 definierender Längsrandabschnitt des Einsatzteils aus dem Basismaterial des ersten Werkzeugteils 10 um ein vorbestimmtes Maß (z.B. 2 mm bis 10 mm und bevorzugt 2 mm bis 5 mm) vorsteht. Gemäß der Erfindung ist das Elastikmaterial 20 ein Polymermaterial und insbesondere ein Elastomermaterial. Bevorzugt ist das Elastikmaterial 20 ein Gummimaterial wie insbesondere ein Hartgummimaterial.
  • Beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile 10, 30 in den wie in Fig. 2 gezeigten Zustand drückt der flexible Außenradius (flexible Stempelkante) der Positivform 12 des ersten Werkzeugteils 10 (Stempel) das Blechteil B - unter Wirkung hoher Reibkräfte zwischen Elastikmaterial 20 und Blechteil B und unter elastischer Verformung des Außenradius der Positivform 12 - in den die Prägnanz bzw. scharf ausgeprägte Kontur der Kante K' vorgebenden Innenradius der Negativform 32 des zweiten Werkzeugteils (Matrize) 30 hinein, um das Blechumformteil B' herzustellen.
  • Fig. 3 veranschaulicht zum Vergleich die Problematik der unzureichenden Prägnanz bzw. eines zu großen Außendurchmessers einer auf einer Außenseite bzw. Sichtseite eines Vergleichsblechumformteils B" hergestellten Kante K" (kantenförmige Designlinie bzw. Lichtkante), wenn wie herkömmlich die Prägnanz der Kante K" durch eine scharfe Kontur wie einen kleinen Außendurchmesser einer Positivform 12" (eine scharfe Stempelkante) realisiert wird.
  • Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kommt es durch die scharfe Kontur der Positivform 12" zu starker Streckbiegebelastung im Umformbereich, welche zu einem vorzeitigen Fließbeginn des Blechmaterials (hier z.B. Aluminium) führt. Dadurch wird beim Vergleichsblechumformteil B" die Materialstärke des Blechmaterials im Umformbereich um ca. ein Drittel geschwächt und ist der Außendurchmessers der auf der Außenseite bzw. Sichtseite des Vergleichsblechumformteils B" hergestellten Kante K" größer als jener der Positivform 12". Im Ergebnis weist die am Vergleichsblechumformteil B" hergestellte Kante K" keine ausreichende Prägnanz bzw. ausreichend scharfe Kontur auf, um den Qualitätsanforderungen an eine scharfe Lichtkante oder Designlinie entsprechen zu können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Presswerkzeug
    10
    erster Werkzeugteil
    11
    erste Topografie
    12
    Positivform
    12"
    Positivform
    20
    Elastikmaterial
    30
    zweiter Werkzeugteil
    31
    zweite Topografie
    32
    Negativform
    B
    Blechteil
    B'
    Blechumformteil
    B"
    Vergleichsblechumformteil
    K'
    Kante
    K"
    Kante

Claims (10)

  1. Presswerkzeug (1) zum Herstellen eines Blechumformteils (B'), mit einem ersten Werkzeugteil (10), welcher eine erste Topografie (11) zum aus einem Blechteil (B) Formen des Blechumformteils (B') aufweist, und einem zweiten Werkzeugteil (30), welcher eine zweite Topografie (31) zum Formen des Blechumformteils (B') aufweist, wobei die ersten und zweiten Topografien (11, 31) aufeinander abgestimmt sind, um dem Blechumformteil (B') durch Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile (10, 30) unter Zusammenwirkung der beiden Topografien (11, 31) eine gewünschte Form zu geben, und wobei eine von den ersten und zweiten Topografien (31) eine Negativform (32) hat und die andere von den ersten und zweiten Topografien (11) eine Positivform (12) hat, um das Blechteil (B) zum Herstellen des Blechumformteils (B') beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile (10, 30) in die Negativform (32) zu drücken,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Positivform (12) ein Elastikmaterial (20) aufweist, um das Blechteil (B) zum Herstellen des Blechumformteils (B') beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile (10, 30) unter elastischer Verformung des Elastikmaterials (20) in die Negativform (32) zu drücken.
  2. Presswerkzeug (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Elastikmaterial (20) ein Polymermaterial aufweist.
  3. Presswerkzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Elastikmaterial (20) ein Elastomermaterial aufweist.
  4. Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei das Elastikmaterial (20) ein Gummimaterial aufweist.
  5. Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei das Elastikmaterial (20) als Einsatzteil in ein Basismaterial des mit der Positivform (12) versehenen Werkzeugteils (10) eingesetzt ist.
  6. Presswerkzeug (1) gemäß Anspruch 5, wobei die ersten und zweiten Werkzeugteile (10, 30) als Basismaterial jeweils ein Metallmaterial aufweisen.
  7. Presswerkzeug (1) gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei das mit dem Elastikmaterial (20) gebildete Einsatzteil leistenförmig ausgebildet ist und so in das Basismaterial des mit der Positivform (12) versehenen Werkzeugteils (10) eingesetzt ist, dass ein Längsrandabschnitt des Einsatzteils aus dem Basismaterial des Werkzeugteils (10) um ein vorbestimmtes Maß vorsteht.
  8. Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1-7, wobei die Negativform (32) einen Innenradius aufweist, um auf einer Flächenseite des Blechumformteils (B') eine konvexe Kante (K') zu formen, und wobei die Positivform (12) einen von dem Elastikmaterial (20) gebildeten Außenradius aufweist, um das Blechteil (B) zum Herstellen des Blechumformteils (B') beim Zusammenfahren der beiden Werkzeugteile (10, 30) unter elastischer Verformung des Außenradius zum Formen der Kante (K') in den Innenradius der Negativform (32) zu drücken.
  9. Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1-8, wobei das Presswerkzeug (1) zur Realisierung eines Tiefziehvorgangs an dem Blechteil (B) eingerichtet ist, wobei der erste Werkzeugteil (10) als Stempel ausgebildet ist und in seiner ersten Topografie (11) die Positivform (12) aufweist, und wobei der zweite Werkzeugteil (30) als Matrize ausgebildet ist und in seiner zweiten Topografie (31) die Negativform (32) aufweist.
  10. Presswerkzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1-9, wobei das Blechumformteil (B') als Außenhautteil einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und wobei die Negativform (32) und die Positivform (12) ausgebildet sind, um auf einer Außenseite des Blechumformteils (B') eine kantenförmige Designlinie zu formen.
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